[实用新型]电网谐波监测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于监测仪，特别属于一种电网谐波监测仪。

技术背景

近年来，随着冶金工业、化学工业和电气化铁路的发展，以及直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用，电力系统的污染也日益严重。冲击性功率负荷投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。另外,大量为提高生产效率,节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为电能质量问题的主要来源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够在线实时监测电能质量、测量精度高、可靠性好的电网谐波监测仪。

本实用新型解决技术问题的技术方案为：一种电网谐波监测仪，包括单片机，其信号输入端分别与电压采样保持回路、电压周期测试回路、电流采样保持回路、电流周期测试回路相连，其信号输出端分别与上位机和报警电路通讯。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型通过电压采样保持回路和电压周期测试回路对三相交流电压进行采样和测试，通过电流采样保持回路和电流周期测试回路对三相交流电流进行采样和测试，并将上述采样测试数据发送至单片机，由单片机对数据进行处理后输出控制信号至上位机和报警装置。本实用新型对变电站母线或低压电网的频率、谐波、电压、电流、功率因素、正负序电压、正负序电流、不平衡度、无功、有功、有功电度、无功电度等电量进行全天候的监测，为全面掌握电网质量、电网改造和电网谐波治理提供依据，测量精度高、可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

一种电网谐波监测仪，包括单片机5，其信号输入端分别与电压采样保持回路1、电压周期测试回路2、电流采样保持回路3、电流周期测试回路4相连，其信号输出端分别与上位机和报警电路通讯，如图1所示。电压质量数据包括：运行总时间、合格时间、合格率；超上限时间、超上限率、超下限时间、超下限率；最大电压值、最小电压值及其出现的时间。谐波监测数据包括：总谐波电压含量及畸变率、3-31 次谐波电压分量及含有率；总谐波电流含量及畸变率、 3-31 次谐波电流分量及含有率；谐波电压畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间；谐波电流畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。

如图1所示，所述的单片机5采用LPC2214芯片，LPC2214芯片的信号输入端分别与电压采样保持回路1、电压周期测试回路2、电流采样保持回路3和电流周期测试回路4的输出端相连，电压采样保持回路1、电压周期测试回路2的输入端均与电压变换电路的输出端相连，电压变换电路的输入端接三相交流电压，电流采样保持回路3和电流周期测试回路4的输入端均与电流变换电路的输出端相连，电流变换电路的输入端接三相交流电流。

电压变换电路和电流变换电路用于对输入的三相交流电进行降压、限流，并输出至电压采样保持回路1、电压周期测试回路2、电流采样保持回路3和电流周期测试回路4，电压采样保持回路1、电压周期测试回路2、电流采样保持回路3和电流周期测试回路4对变换后的电压、电流进行采样、测试，并输出采样、测试信号至LPC2214芯片，LPC2214芯片对采样、测试信号进行处理。

如图1所示，所述的LPC2214芯片的信号输出端分别与显示屏6、键盘和存储器相连，LPC2214芯片上设置串口7，LPC2214芯片的信号输出端通过串口7与上位机通讯，所述的串口7为RS232串口或RS485串口。所述的LPC2214芯片的信号输出端与光电隔离驱动电路8的输入端相连，光电隔离驱动电路8的输出端与报警电路相连。可用 上位机现场采集，或通过载波、负控等进行数据传输；上位机基于 WINDOWS 操作平台，各种采集的数据都能自动生成各种报表、曲线、棒图。

仪表监测并实时显示如下电能参数：三相电压、电流和电网频率、功率因数；三相 3-31 次谐波电压、谐波电流含有率；三相电压、电流谐波总畸变率；三相电压、电流不平衡度；正序电压、负序电压、正序电流、负序电流和零序电流；三相有功功率，无功功率，有功电度、无功电度；运行时间。