[实用新型]电能质量在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用于电力系统的电能质量监测装置，尤其涉及一种电能质量在线监测装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展和广泛应用，供电系统中增加了大量的非线性、冲击性负荷，引起电网电流、电压波形发生畸变，使得电压波动、闪变、三相不平衡等现象日趋严重。因电能质量问题而引起的电力事故屡有发生，给电力系统的安全、经济运行带来了不利影响。

然而，传统的电能质量监测方式普遍采用便携式测试仪，不定期的对所关注的某些点进行测试，这种方式存在一些缺点，如：实时性不强、监测指标少、工作量大、效率低、缺乏决策判断的依据，难以深入分析造成电能质量的成因，也难以进一步提出改善电能质量的措施。

另一方面，电力系统一直非常重视供电的电压偏差、频率偏差这二项电能质量指标，有一套比较完善的监测和管理体系，对可能产生的问题都有一些相应的解决方法。但还有另一些电能质量问题还没有引起足够的重视，比如谐波、电压的骤升和骤降等等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种长时间连续的、实时在线的、具有多样、全面电能质量参数的电能质量在线监测装置。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括中央处理模块、电源模块，所述中央处理模块连接有模拟量采集模块、人机界面模块、通讯模块，所述电源模块分别与所述中央处理模块、模拟量采集模块、人机界面模块、通讯模块连接供电，所述模拟量采集模块包括宽范围频率响应电压/电流互感器、二阶低通滤波电路以及高速同步模拟/数字(A/D)转换芯片，所述宽范围频率响应电压/电流互感器将高电压、大电流信号隔离变换后送到所述二阶低通滤波电路，所述二阶低通滤波电路将高次谐波及无用的杂波信号滤除，然后送到所述高速同步模拟/数字(A/D)转换芯片ADS8365，经过所述高速同步模拟/数字(A/D)转换芯片ADS8365转换为数字信号量，然后送至所述中央处理模块处理。

所述中央处理模块包括高速数字信号处理器(DSP)、大容量存储器、实时时钟，所述高速数字信号处理器(DSP)采用快速傅立叶变换(FFT)算法计算电能质量参数。

所述高速数字信号处理器(DSP)采用TMS320LF2407芯片，所述大容量存储器采用AT45DB642D串行FLASH存储芯片，所述实时时钟采用FM3104芯片。

所述人机界面模块采用320*240分辨率的大屏幕液晶显示屏及薄膜小键盘。

具体实现过程为：所述宽范围频率响应电压/电流互感器隔离转换来自现场的高电压、大电流信号，再通过所述二阶低通滤波电路将高次谐波及无用的杂波信号滤除，再通过所述高速同步模拟/数字(A/D)转换芯片完成交流量采集，采集的数据被送到所述高速数字信号处理器(DSP)处理，所述高速数字信号处理器(DSP)采用改良的快速傅立叶变换(FFT)算法计算出各种电能质量参数，包括电压、电流、有功功率、无功功率的1～63次谐波分量，各次谐波含有率、偶次谐波含有率、奇次谐波含有率、谐波总畸变率、电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度等参数；并提供常规三相电压、电流真有效值，各相有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，三相总有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，四象限电度量等电气参量。所有的电气量参数可以通过所述人机界面模块显示出来，同时也存储到所述大容量存储器中，通过所述通讯模块提供给远程监控中心调取。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，由于采用了高速同步模拟/数字(A/D)转换芯片采集数据，并采用了改良的快速傅立叶变换(FFT)软件算法，因此测量精度高；由于采用了高速数字信号处理器(DSP)作为核心运算设备，因此可以实时提供各种类型的电能质量参数，可以实现很高的性价比；另外采用大容量存储器存储数据，并具有通讯模块，因此可以轻松实现在线实时监测。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型中央处理模块的电路原理图；

图3是本实用新型模拟量采集模块电路原理图；

图4是本实用新型人机界面模块电路原理图；

图5是本实用新型通讯模块电路原理图；

图6是本实用新型电源模块电路原理图。

具体实施方式