[發明專利]一種基于ZigBee的電網電力參數實時監測系統

在審

• 申請號: 201810395854.2
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108549284A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 劉剛;李青;李韶;盧曉玲
• 申請（專利權）人: 成都凱威計量技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于ZigBee的電網電力參數實時監測系統，包括電流互感電路、第一程控放大電路、第一低通濾波電路、第一加法器、第一采樣保持器、電壓互感電路、第二程控放大電路、第二低通濾波電路、第二加法器、第二采樣保持器、帶通濾波電路、信號整形電路、單片機、ZigBee通信模塊、ZigBee底板和上位機，所述電流互感電路、第一程控放大電路、第一低通濾波電路、第一加法器、第一采樣保持器和單片機分別依次連接，所述單片機、ZigBee通信模塊、ZigBee底板和上位機分別依次連接。本發明能實時監測電網電力系統中各次諧波的電壓、電流、功率和基波頻率，并能將這些數據通過ZigBee無線通信的方式發送給上位機，從而實現了電網電力參數的遠程監控。

技術領域

本發明屬于自動控制領域，尤其涉及一種基于ZigBee的電網電力參數實時監測系統。

背景技術

在電力監控系統中，為了維護電網運行的穩定和安全，保證用戶用電的可靠性，需要電網中各種電參量維持穩定值不變。這就需要實時的采集各種電參量，用來監控以保證電網的穩定。近年來，隨著我國經濟和社會的發展，社會對電力的需求量與日俱增，電力供應日趨緊張，嚴重制約我國經濟社會的發展。并且，我國還將持續一段時間出現用電緊張情況，這一問題已經引起了國家有關部門的高度重視并頒布了相關標準。電力系統正常、安全、高效的運行對于國民經濟和社會的健康發展有著極為重要的意義。在當前情況下，為了能做到合理有效地利用有限的電力資源，這就需要對電力參數進行準確、實時地監測。

發明內容

本發明提出一種基于ZigBee的電網電力參數實時監測系統，具體的，包括電流互感電路、第一程控放大電路、第一低通濾波電路、第一加法器、第一采樣保持器、電壓互感電路、第二程控放大電路、第二低通濾波電路、第二加法器、第二采樣保持器、帶通濾波電路、信號整形電路、單片機、ZigBee通信模塊、ZigBee底板和上位機，所述電流互感電路、第一程控放大電路、第一低通濾波電路、第一加法器、第一采樣保持器和單片機分別依次連接，所述電壓互感電路、第二程控放大電路、第二低通濾波電路、第二加法器、第二采樣保持器、帶通濾波電路、信號整形電路和單片機分別依次連接，所述第二低通濾波電路、帶通濾波電路、信號整形電路和單片機分別依次連接，所述第一程控放大電路和第二程控放大電路還連接單片機，所述單片機、ZigBee通信模塊、ZigBee底板和上位機分別依次連接；

所述第一程控放大電路和第二程控放大電路用于將輸入電壓放大為適合單片機分析、處理的電壓；

所述第一低通濾波電路和第二低通濾波電路用于過濾信號中的噪聲；

所述第一采樣保持器用于存儲當前的電流值，所述第二采樣保持器用于存儲當前的電壓值。

進一步地，所述電流互感電路包括電流輸入端、第一變壓器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第一二極管和第二二極管，所述電流輸入端第一端連接第一變壓器輸入端的第一端，所述電流輸入端第二端連接第一變壓器輸入端的第二端，所述第一變壓器輸出端的第一端連接第一電阻、第二電阻和第一電容的第一端，所述第一變壓器輸出端的第二端連接第一電阻第二端、第一電容第二端、第二電容第二端、第一二極管正極和第二二極管負極，所述第二電阻第二端連接第三電阻第一端、第一二極管負極和第二二極管正極，所述第三電阻第二端連接第二電容第一端。

進一步地，所述信號整形電路包括比較器、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第三電容、第四電容和第一電源，所述比較器的第一信號輸入端連接帶通濾波電路，所述比較器的第二信號輸入端和接地端接地，所述比較器的4連接第三電容第一端，所述比較器的8連接第四電容第二端，所述比較器的7連接第第四電阻和第五電阻的第一端，所述第五電阻第二端連接第六電阻第一端和單片機，所述第四電阻第一端連接第一電源，所述第三電容第二端、第四電容第一端和第六電阻第二端接地。

進一步地，所述比較器優選為LM311線性比較器。