[实用新型]交流采样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力负荷管理设备，尤其是涉及一种交流采样装置。

背景技术

交流采样装置是电力负荷管理设备中一个重要的组成部分，随着国家经济和电力市场的飞速发展，电力负荷管理系统已经不单单是以前那种靠控制来限制用户用电的系统，而是一种功能不断发展的综合性的智能电网管理系统。交流采样装置可以为电力负荷管理提供可靠的数据来源，它的作用主要表现在两个方面：第一，对电网运行的异常情况能及时了解，对用电质量进行监测，例如：电网的电压合格率、谐波畸变率等数据是电网运行非常重要的指标；第二，对用户用电的异常情况能及时发现，例如防窃电是交流采样装置在电力负荷管理中的一项重要的功能，对于电力企业来说，这两个作用不仅能取得显著的经济效益，而且能取得积极的社会效益。

现有的交流采样装置的基本工作原理主要是通过电压互感器(PT)和电流互感器(CT)将电力线上的电压和电流等强电信号按比例变换成弱电信号，然后通过低通滤波电路输入到专用电能表芯片，通过专用电能表芯片进行采集计算，输出两类数据：一类是基本数据，包括电压、电流的有效值、有功功率、有功电量等；另一类是电压电流波形，这些波形由微控制器(MCU)来进行处理，MCU通过这些波形采用移相法可以计算出无功功率，采用离散傅利叶变换可以计算出谐波，采用几何法可以计算出相位角等数据。

因此，现有的交流采样装置其功能一部份是在专用电能表芯片上实现，一半是在微控制器(MCU)上实现的，其原理框图如图1所示。装置100是由微控制器(MCU)102、电源转换电路104、电压互感器106、电流互感器108、低通滤波电路110、专用单相电能表芯片112a-112c、周波检测电路114、看门狗电路116、硬时钟电路118、非易失性存储器120等组成。

从现有的装置100来看，它采用专用的电能表芯片，从而可以很大程度地提高数据的精度。但是这种芯片只是单相的电能表芯片，而交流采样装置都是三相系统，所以需要多块芯片112a、112b、112c组合使用，从而增加了设备的成本。另一方面，类似的单相电能表芯片功能相对简单，不具备无功功率、谐波的计算功能和无功功率脉冲输出功能，这些功能都需要由MCU进一步完成。这对MCU的资源有了一定的要求，增加了软件的工作量。

同时，对于一个完整的交流采样装置，它除了必需的电源转换电路、电压电流互感器、滤波电路、非易失性存储器外，还必须要有周波检测电路、看门狗电路、硬时钟电路等，所用的元器件比较多，相应成本也比较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种低成本的交流采样装置。

本实用新型所提出的交流采样装置，包括三个电压互感器、三个电流互感器、六个低通滤波电路，每一电压互感器的输入端连接三相电压的其中一相，输出端连接其中一低通滤波电路；每一电流互感器的输入端连接三相电流的其中一相，输出端连接其中一低通滤波电路。该交流采样装置还包括一集成了三相电能表芯片与微处理器的系统级芯片，各低通滤波电路连接该系统级芯片。

在上述的交流采样装置中，该系统级芯片内还集成了周波检测电路、看门狗电路、以及硬时钟电路。

在上述的交流采样装置中，还包括一电源转换电路，该电源转换电路连接该系统级芯片。

在上述的交流采样装置中，还包括一非易失性存储器，该非易失性存储器连接该系统级芯片。

在上述的交流采样装置中，该系统级芯片是TERIDIAN公司的71M6513芯片。

在上述的交流采样装置中，该非易失性存储器是RAMTRON公司的铁电芯片FM24CL64。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，由于石油高集成度的系统级电能表芯片(SOC)来开发交流采样装置，从而减少使用的元器件数量和软件开发的工作量，降低设备的成本。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出现有的一种交流采样装置方框图。

图2示出本实用新型一实施例的交流采样装置方框图。

图3示出三相三线电压型电压互感器电路图。

图4示出三相四线电压型电压互感器电路图。

图5示出三相三线电流互感器电路图。

图6示出三相四线电流互感器电路图。

图7示出本实用新型一实施例的交流采样装置的工作流程图。

具体实施方式