[實用新型]變電站直流電源系統用電能質量評估裝置

有效

• 申請號: 201721080806.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN207866910U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 陳金木;陳冠;張翔;錢璟;張義蓮;袁輝;何蓮
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海慕榮電器有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

1.變電站直流電源系統用電能質量評估裝置，包括裝置殼體(1)和智能診斷后臺(2)，其特征在于：

所述的裝置殼體(1)為一中空的矩形殼體，其內部分別設置有信號采集模塊(A)、控制模塊(B)、電源模塊(C)、通信模塊(D)；

所述的信號采集模塊(A)與待測的電壓、電流連通，該信號采集模塊包括母線電壓直流分量信號傳感及調理模塊(A1)、母線電源交流分量信號傳感及調理模塊(A2)和信號采集管理模塊(A3)；

所述的控制模塊(B)與信號采集模塊(A)和通信模塊(D)連通，該控制模塊控制了信號采集模塊的各種信號采集動作，并將獲得的數據進行數據預處理以及數模轉換，整合后通過通信模塊采用無線wifi網絡的方式發送至智能診斷后臺(2)；

所述的電源模塊(C)為信號采集模塊(A)、控制模塊(B)和通信模塊(D)供電，

所述的智能診斷后臺(2)為一基于PDA的無線接收智能終端，利用無線wifi網絡接收通信模塊(D)發送的系統各項參數數據，通過運算分析得到最終的電能質量評估結果。

2.如權利要求1所述的變電站直流電源系統用電能質量評估裝置，其特征在于，所述的母線電壓直流分量信號傳感及調理模塊(A1)設置有由電阻R₃與R₄組成的檢測電阻，該檢測電阻對直流母線電壓進行分壓，將測量電壓U₁控制在控制模塊(B)的電壓輸入范圍內，其中，將正極母線對地電壓U_d2等比縮小50倍，即，R₃與R₃+R₄之比應為1:50，而正極母線的對地等效電阻相當于R₁與R₃+R₄的并聯，使檢測電路的接入對直流系統本身不造成電壓波動與偏移，應使R₃+R₄遠大于R₁，最后，確認R₃為49MΩ，R₄為1MΩ。

3.如權利要求2所述的變電站直流電源系統用電能質量評估裝置，其特征在于，所述的由電阻R₃與R₄組成的檢測電阻，經過該檢測電阻對直流母線電壓進行分壓后，電阻R₄兩端的電壓經過AD623調理電路輸入到控制模塊(B)，其具體為，將AD623調理電路的1號引腳與8號引腳懸空，設置AD623調理電路為單增益模式，其中，由于U₁電壓大小已經滿足后級的電壓輸入范圍，故AD623調理電路起到隔離與緩沖的作用，將測量電壓輸入至控制模塊進行數據預處理以及數模轉換。

4.如權利要求1所述的變電站直流電源系統用電能質量評估裝置，其特征在于，所述的母線電源交流分量信號傳感及調理模塊(A2)在直流母線上設置有一階RC高通濾波器，實現直流母線上的交流信號的傳感，該母線電源交流分量信號傳感及調理模塊的電路的傳遞函數為：

截止頻率為：

5.如權利要求4所述的變電站直流電源系統用電能質量評估裝置，其特征在于，所述的母線電源交流分量信號傳感及調理模塊(A2)，其設置有工頻電壓采樣模塊和高次諧波電壓采樣模塊，其中，工頻電壓采樣模塊設置在正極母線與地線及負極母線與地線之間，該工頻電壓采樣模塊的截止頻率為f_L＝16Hz，經過該工頻電壓采樣模塊的濾波電路后，電路中的大于16Hz的交流分量全部被提取出來，再經過一個變比為20:1的小型變壓器以及一個由穩壓二極管組成的雙向限幅電路，使輸出電壓范圍在±1V以內，以適配后級調理電路的輸入電壓范圍；而高次諧波電壓采樣模塊的設置方式與工頻電壓采樣模塊相同，經過該高次諧波電壓采樣模塊的濾波電路后，電路中的大于150Hz的交流高次分量被提取出來，由于高次諧波幅值較小，因此該電路中的變壓器變比相應減小。