帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置的製作方法

2023-05-18 21:37:41

專利名稱：帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力測控技術領域，特別涉及一種帶有時標電能並具有通訊功能 的電力損耗測量裝置。
背景技術：
隨著工業自動化程度的提高和技能意識的廣泛推廣，用戶對於自使用設備的用電 情況有了新的要求，他們不僅僅關注整個系統的用電情況，對單臺設備在一定時間段內的 耗能情況也需要了解，同時對於自己的設備和線路的損耗情況也有了較大的關注。自動化的數字顯示儀表在現場的安裝也很多，市場上也有大量的產品出現，對於 線路，變壓器的損耗等也有一些企業和科研單位研製了相關的產品，但是這些產品在測量 的原理上和精度上都存在一定的缺陷，不能滿足用戶的需求。在一個企業或者是廠礦的用電測量系統當中，目前尚無直接對線路進行損耗測量 的設備，主要原因是測量的兩點之間的距離較遠。對於變壓器損耗的測量因為需要採集不 同的電壓等級的兩側的電量，在一定程度上存在困難，市場上其他廠家研製的產品都採取 了理論計算高壓側的電壓、電流的方式來進行測量，此種方式存在一定的誤差，不能夠準確 的反映變壓器的損耗情況。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，針對企業或廠礦的用電測量系 統，提供一種原理簡單、檢測方便的帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，。本實用新型的技術方案為一種帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝 置，包括至少2個設於待測電路上的測量單元和上位機，各測量單元分別與上位機連接；所 述各測量單元內部包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機互動模塊、時間模塊和信號採 集模塊，信號採集模塊的輸入端與電路的測量點連接，信號採集模塊的輸出端、時間模塊的 輸出端、人機互動模塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊 模塊還與上位機連接；其中，信號採集模塊中包括MIX125的A/D採樣晶片和互感器，用於採集電路的測 量點電壓和電流信號；時間模塊採用PCF8583時鐘晶片，用於提供時標信號；人機互動模塊 用於主控模塊與人機控制面板之間的通訊；電源模塊用於向測量單元內的各個模塊供電； 主控模塊採用晶片LPC2214，對測量點電壓和電流信號以及時標信號進行處理和分析，並且 將處理的結果發送到通訊模塊和人機互動模塊；通訊模塊負責主控模塊與上位機之間的通 訊。上位機與測量單元之間還設有主控設備，包括工控機、路由和集線器等，主控設備 用於輔助上位機和測量單元之間的通訊。所述信號採集模塊內包括依次連接的電流互感器、放大迴路與A/D轉換晶片，電 流互感器與電路的測量點連接，A/D轉換晶片的輸出端以並行總線方式與主控模塊連接。電
3流互感器在電力系統正常運行時採集的模擬信號經放大迴路進入A/D轉換晶片，在A/D轉 換晶片輸出端以並行總線方式與主控模塊的輸入端連接。所述電源模塊採用85V465V輸入的交直流電源。本帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其基本原理是通過主控 設備對各個測量單元發送對時信息，確保裝置的時間運行一致，通過上位機讀取測量裝置 同一時間的時標電能，通過對時標電能的比較和分析，可以準確的得出某段時間內線路以 及變壓器的電力損耗。各個測量單元內，信號採集模塊通過對測量點的電壓和電流信號進 行採集，並將採集的數據傳送到主控模塊，主控模塊通過對時間模塊和通訊模塊進行判斷 和分析，生成的數據通過通訊模塊上傳到上位機，電源模塊用於向測量單元內的其它模塊 {共 ο通過上述裝置進行電力損耗測量時(假設電路中設置2個測量單元)，其測量方法 包括如下步驟A、電力系統正常運行時，位於被測量線路或者變壓器兩端的測量單元進行測量， 按照設定好的時間間隔(最短為1秒)進行時標電能的計算和存儲；B、通過通訊模塊，2個測量單元分別將時標電能數據上傳到上位機；C、上位機對2個測量單元上傳的數據進行分析和計算，得出在某一時段內的線路
或者是變壓器的損耗率。計算的方法為
進線端時標電能-出線端時標電能irvw fe耗率=-進線端時標電能-X 100%。本實用新型相對於現有技術，具有以下有益效果本帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其原理簡單明了，使用方 便，通過該裝置測量得到的不是線路、變壓器或其它設備的損耗瞬時值，而是某段時間內的 電力損耗值，有效避免了在測試時時間不一致造成的測量的錯誤結果。

圖1為本電力損耗測量裝置的原理示意圖。圖2為單個測量單元的內部結構示意圖。圖3為信號採集模塊的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實 施方式不限於此。實施例本實施例一種帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，如圖1所示， 包括至少2個設於待測電路上的測量單元和上位機，各測量單元分別與上位機連接；如圖2 所示，各測量單元內部包括通訊模塊4、主控模塊1、電源模塊3、人機互動模塊5、時間模塊 6和信號採集模塊2，信號採集模塊2的輸入端與電路的測量點連接，信號採集模塊2的輸 出端、時間模塊6的輸出端、人機互動模塊5和通訊模塊4分別與主控模塊1連接，主控模塊1還與電源模塊3連接，通訊模塊4還與上位機連接；其中，信號採集模塊2中包括MIX125的A/D採樣晶片和互感器，用於採集電路的 測量點電壓和電流信號；時間模塊6採用PCF8583時鐘晶片，用於提供時標信號；人機互動 模塊5用於主控模塊1與人機控制面板之間的通訊；電源模塊3用於向測量單元內的各個 模塊供電；主控模塊1採用晶片LPC2214，對測量點電壓和電流信號以及時標信號進行處理 和分析，並且將處理的結果發送到通訊模塊4和人機互動模塊5 ；通訊模塊4負責主控模塊 1與上位機之間的通訊。上位機與測量單元之間還設有主控設備，包括工控機、路由和集線器等，主控設備 用於輔助上位機和測量單元之間的通訊。如圖3所示，信號採集模塊2內包括依次連接的電流互感器(PT/CT)、放大迴路與 A/D轉換晶片，電流互感器(PT/CT)與電路的測量點連接，A/D轉換晶片的輸出端以並行總 線方式與主控模塊連接。電流互感器(PT/CT)在電力系統正常運行時採集的模擬信號經放 大迴路進入A/D轉換晶片，在A/D轉換晶片輸出端以並行總線方式與主控模塊的輸入端連接。電源模塊3可採用85V465V輸入的交直流電源。本帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其基本原理是通過主控 設備對各個測量單元發送對時信息，確保裝置的時間運行一致，通過上位機讀取測量裝置 同一時間的時標電能，通過對時標電能的比較和分析，可以準確的得出某段時間內線路以 及變壓器的電力損耗。各個測量單元內，信號採集模塊2通過對測量點的電壓和電流信號 進行採集，並將採集的數據傳送到主控模塊1，主控模塊1通過對時間模塊6和通訊模塊4 進行判斷和分析，生成的數據通過通訊模塊上傳到上位機，電源模塊3用於向測量單元內 的其它模塊供電。通過上述裝置進行電力損耗測量時(假設電路中設置2個測量單元)，其測量方法 包括如下步驟A、電力系統正常運行時，位於被測量線路或者變壓器兩端的測量單元A和測量單 元B進行測量，按照設定好的時間間隔(最短為1秒)進行時標電能的計算和存儲；B、通過通訊模塊，測量單元A和測量單元B分別將時標電能數據上傳到上位機；C、上位機對2個測量單元上傳的數據進行分析和計算，得出在某一時段內的線路
或者是變壓器的損耗率。計算的方法為
進線端時標電能-出線端時標電能irvw fe耗率=-進線端時標電能-X 100%。如上所述，便可較好地實現本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施 例，並非用來限定本實用新型的實施範圍；即凡依本實用新型內容所作的均等變化與修飾， 都為本實用新型權利要求所要求保護的範圍所涵蓋。
權利要求1.帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特徵在於，包括至少2個設 於待測電路上的測量單元和上位機，各測量單元分別與上位機連接；所述各測量單元內部 包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機互動模塊、時間模塊和信號採集模塊，信號採集模 塊的輸入端與電路的測量點連接，信號採集模塊的輸出端、時間模塊的輸出端、人機互動模 塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊模塊還與上位機連 接；其中，信號採集模塊中包括MIX125的A/D採樣晶片和互感器，用於採集電路的測量點 電壓和電流信號；時間模塊採用PCF8583時鐘晶片，用於提供時標信號；人機互動模塊用於 主控模塊與人機控制面板之間的通訊；電源模塊用於向測量單元內的各個模塊供電；主控 模塊採用晶片LPC2214，對測量點電壓和電流信號以及時標信號進行處理和分析，並且將處 理的結果發送到通訊模塊和人機互動模塊；通訊模塊負責主控模塊與上位機之間的通訊。
2.根據權利要求1所述帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特徵在 於，所述信號採集模塊內包括依次連接的電流互感器、放大迴路與A/D轉換晶片，電流互感 器與電路的測量點連接，A/D轉換晶片的輸出端以並行總線方式與主控模塊連接。
3.根據權利要求1所述帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特徵在 於，所述電源模塊採用85V465V輸入的交直流電源。
專利摘要本實用新型公開一種帶有時標電能並具有通訊功能的電力損耗測量裝置，包括至少2個設於待測電路上的測量單元和上位機，各測量單元分別與上位機連接；各測量單元內部包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機互動模塊、時間模塊和信號採集模塊，信號採集模塊的輸入端與電路的測量點連接，信號採集模塊的輸出端、時間模塊的輸出端、人機互動模塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊模塊還與上位機連接。本電力損耗測量裝置原理簡單明了，使用方便，通過該裝置測量得到的不是線路、變壓器或其它設備的損耗瞬時值，而是某段時間內的電力損耗值，有效避免了在測試時時間不一致造成的測量的錯誤結果。
文檔編號G01R21/06GK201886077SQ20102063164
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者趙正軍, 聞成勝, 陳朝暉 申請人:廣州智光電氣股份有限公司