一種電能質量監測儀的製作方法
2023-09-21 01:41:05
專利名稱：一種電能質量監測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種電能質量監測儀，屬於智能電網技術領域。
背景技術：
智能電網計劃是中國國家電網公司2009年5月21日首次公布的，其內容有:以堅強智能電網以堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現「電力流、信息流、業務流」的高度一體化融合，是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網。而電能質量的監測是質量電網計劃中最基礎的一個環節。它包括了對電網中的三相電壓電流、有功無功、電能、整次諧波和間諧波、閃變、驟升驟降等參數進行準確實時的測量和監控，並要求終端能夠具有通用的通信方式和數據記錄存儲單元。完全滿足上述要求的電能質量監測儀並不多。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種數位化、智能化與無線化的多功能電能質量監測儀。本實用新型的具體技術方案如下:電能質量監測儀，主要包括檢測部分和通信部分，檢測部分包括PT電壓互感器、CT電流互感器、整形和測頻模塊、鎖相環、模數轉換器、DSP處理器；通信部分包括本地通信模塊、遠程通信模塊；此外還有外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊、電源模塊；所述PT電壓互感器、CT電流互感器的輸入端接待測迴路電線，電壓互感器、電流互感器的輸出端與模數轉換器的輸入端連接，所述模數轉換器的輸出端與DSP處理器連接，所述整形和測頻模塊與待測迴路電線連接，整形和測頻模塊的輸出端通過鎖相環與模數轉換器相連，DSP處理器分別與電源模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊相連。模數轉換器採用AD73360L晶片。DSP處理器採用TMS320F2812晶片。本實用新型具有如下優點:本實用新型的電能質量監測儀是一種數位化、智能化與無線化的多功能電能質量監測儀，可實現監測的實時性。
圖1為電能質量監測儀的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對發明的技術方案進行詳細說明:[0012]本實用新型的原理框圖如圖1所示，該電能監測儀對電網的三相電壓和三相電流進行採樣，從而計算相關電能質量參數。本實用新型的工作過程如下:電網中的三相電壓電流信號分別進入電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)，把220V左右的電壓、電流信號變換為0.5V的電壓信號，再經過一階的RC濾波器後進入六路的16位模數轉換器ADC-AD73360L。同時三相電壓信號進入整形電路，由正弦波被整型成方波，由DSP處理器內部的捕捉電路捕捉其上升沿，並用定時器對兩個上升沿之間的時間差進行定時，所得到的時間就是電網信號的周期。把所得的電網信號的頻率作為鎖相環的輸入信號，採用鎖相環跟蹤電網頻率，鎖相環電路的輸出作為ADC的採樣時鐘，使採樣儘可能的逼近同步採樣。同時模數轉換器AD73360L把採樣所得的電壓電流信號通過串行口輸送給DSP處理器，DSP處理器利用這些採樣值進行一系列的數位化處理即可得到與電能質量有關的參數。電能質量監測終端實現諧波和間諧波的檢測的過程中，採用了 TI公司生產的鎖相環採用鎖相環晶片TLC2932。在上升沿中斷中檢測到的信號的周期，按照這個周期的時間由PWM定時器產生一個時鐘，作為鎖相環信號的輸入，經過由鎖相環芯TLC2932電路進行跟蹤，最後的輸出的信號作為模數轉換器AD73360L的採樣時鐘信號。對三相電壓和電流連續採樣電能質量監測終端測量諧波和間諧波的過程中使用的數據量較大，DSP處理器TMS320F2812內部的RAM空間已經不能滿足數據存儲的要求，故外擴一塊靜態外轉存儲模塊RAM-1S61LV25616，以滿足數據存儲的要求。電能質量監測終端具有擁有的主要通信方式:232通信、485通信、乙太網通信。並可根據要求增加GPRS通信、短距離無線通信等無線通信方式。採用AD73360L+TMS320F2812作為主控晶片研製了電能質量監測終端，可以實現電能質量相關參數的準確測量。
權利要求1.電能質量監測儀，主要包括檢測部分和通信部分，其特徵在於: 檢測部分包括PT電壓互感器、CT電流互感器、整形和測頻模塊、鎖相環、模數轉換器、DSP處理器； 通信部分包括本地通信模塊、遠程通信模塊，還有電源模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊； 所述PT電壓互感器、CT電流互感器的輸入端接待測迴路電線，電壓互感器、電流互感器的輸出端與模數轉換器的輸入端連接，所述模數轉換器的輸出端與DSP處理器連接，所述整形和測頻模塊與待測迴路電線連接，整形和測頻模塊的輸出端通過鎖相環與模數轉換器相連，DSP處理器分別與電源模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊相連。
2.根據權利要求1所述的電能質量監測儀，其特徵在於:所述模數轉換器採用AD73360L 晶片。
3.根據權利要求1所述的電能質量監測儀，其特徵在於:所述DSP處理器採用TMS320F281 2 晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種電能質量監測儀，屬於智能電網技術領域。主要包括檢測部分和通信部分，檢測部分包括PT電壓互感器、CT電流互感器、整形和測頻模塊、鎖相環、模數轉換器、DSP處理器；通信部分包括本地通信模塊、遠程通信模塊，還有電源模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊；所述PT電壓互感器、CT電流互感器的輸入端接待測迴路電線，電壓互感器、電流互感器的輸出端與模數轉換器的輸入端連接，所述模數轉換器的輸出端與DSP處理器連接，所述整形和測頻模塊與待測迴路電線連接，整形和測頻模塊的輸出端通過鎖相環與模數轉換器相連，DSP處理器分別與電源模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊、外圍存儲模塊、顯示按鍵模塊、開關量模塊相連。該電能監測儀可以有效的起到實時準確的監測電能質量的功能。
文檔編號G01R31/00GK203164341SQ20132017988
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者梅永, 王柏林 申請人:南京信息工程大學