[实用新型]电能质量在线监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能质量监控技术，特别是用于电力系统及电力用户配电网的电能质量在线监控装置。

背景技术

现有电能质量监控产品大部分为便携式仪器(装置)，或采用模拟电路方式，或采用工控机方式，在实时在线三相同时采集、分析处理方面做的考虑的很少，工作可靠性不理想，装置不能长期运行，也无法将采集分析参数远传至远方控制中心进行进一步分析处理，不能形成一个完整的电能质量监控信息网。

另外，现有装置均未采用面向对象的控制方式(即一对一监控)，采用多路监控出现的问题是任何一路的故障均有可能影响到其它回路的监控，任何一个元件的故障都将威胁整台装置的安全运行，不能适应电力系统要求的高可靠性稳定性要求，也难以适应把事故缩小到最小范围的要求。

发明内容

鉴于现有电能质量监控技术存在的上述不足，本实用新型提出了一种电能质量在线监控装置，以就地监控、显示相关电能质量参数，同时可通过电话线(或光纤)和主服务器组成实时在线监控网络。

本实用新型的电能质量在线监控装置，其特征在于包括：三相电流电压采样电路、两个数字信号处理器(DSP1、DSP2)、双端口RAM、A/D变换器、I/O控制器、程序数据存储器、通讯控制单元、FLASH存储器、显示器以及键盘，A/D变换器连接于采样电路和DSP1之间，双端口RAM通过总线连接于DSP1和DSP2之间，程序数据存储器、I/O控制器以及通讯控制单元均通过总线与DSP2连接，FLASH存储器、显示器和键盘均连接于I/O控制器的相应端口。

其中，DSP1根据A/D变换的数据实时计算信号频率，用FFT算法计算三相电压、电流信号的1～25次分量的幅值和相位，并将此信号通过双端口RAM传输给DSP2，由DSP2完成采样数据的进一步计算分析，同时完成数据的就地存储、比较、通讯、实时显示以及系统参数的设置等。

本电能质量在线监控装置采用双数字信号处理芯片(DSP)、双端口RAM、就地大容量FLASH、大屏幕液晶显示等先进技术。在电能质量监控系统中，首次采用数字信号处理器(DSP)完成FFT运算，进而对电能质量进行准确、实时的分析跟踪。技术构思新颖，结构紧凑，运行可靠，信息处理速度、控制精度较现有技术大大提高。

本电能质量在线监控装置能实时显示三相基波电压、电流、频率偏差，三相2～25次谐波电压、电流、功率，负序电压、电流，三相不平衡度，电压偏差，功率因数，电压波动闪变等电能质量参数，实时显示波形、频谱曲线等电能参数。

本实用新型配备有通讯控制接口，采用若干在线监控装置通过网线可与服务器组成实时在线监控网络，实现电能质量参数的综合分析处理和多用户共响。

附图说明

图1为本电能质量在线监控装置的原理框图；

图2为图1的PQM-1电能质量在线监控装置实施电路图；

图3为其数据采集程序流程图；

图4为其主控制程序流程图；

图5为采用若干本装置与服务器组成的实时在线监控网络示意图。

具体实施方式

本电能质量在线监控装置如原理框图1和实施电路图2所示，它包括：三相电流电压采样电路、两个数字信号处理器(DSP1、DSP2)、双端口RAM、A/D变换器、I/O控制器、程序数据存储器、通讯控制单元、FLASH存储器、显示器以及键盘。A/D变换器连接于采样电路和DSP1之间，双端口RAM通过总线连接于DSP1和DSP2之间，程序数据存储器、I/O控制器以及通讯控制单元均通过总线与DSP2连接，FLASH存储器、显示器和键盘均连接于I/O控制器的相应端口。

三相电压、电流信号，从配置于电力系统(或电力用户)变电站的电压互感器(PT)及电流互感器(CT)获得。变换器(2)由信号变换器和前端信号滤波电路组成，将来自CT、PT的高电压大电流信号转换为适合后续电路使用的弱电信号，并滤除信号线上的尖峰干扰。

A/D变换器(3)采用高精度的16位6路同时采样的A/D变换器，将各模拟量信号转换为数字量信号，并将其传送给DSP1，6路同时采样特性的选用保证了U、I信号的真正同时性，采样速率可高达64K。