[实用新型]一种电能质量监测仪

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种电能质量监测仪，属于智能电网技术领域。

背景技术

智能电网计划是中国国家电网公司2009年5月21日首次公布的，其内容有：以坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。而电能质量的监测是质量电网计划中最基础的一个环节。它包括了对电网中的三相电压电流、有功无功、电能、整次谐波和间谐波、闪变、骤升骤降等参数进行准确实时的测量和监控，并要求终端能够具有通用的通信方式和数据记录存储单元。完全满足上述要求的电能质量监测仪并不多。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种数字化、智能化与无线化的多功能电能质量监测仪。

本实用新型的具体技术方案如下：

电能质量监测仪，主要包括检测部分和通信部分，检测部分包括PT电压互感器、CT电流互感器、整形和测频模块、锁相环、模数转换器、DSP处理器；通信部分包括本地通信模块、远程通信模块；此外还有外围存储模块、显示按键模块、开关量模块、电源模块；所述PT电压互感器、CT电流互感器的输入端接待测回路电线，电压互感器、电流互感器的输出端与模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与DSP处理器连接，所述整形和测频模块与待测回路电线连接，整形和测频模块的输出端通过锁相环与模数转换器相连，DSP处理器分别与电源模块、本地通信模块、远程通信模块、外围存储模块、显示按键模块、开关量模块相连。

模数转换器采用AD73360L芯片。

DSP处理器采用TMS320F2812芯片。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型的电能质量监测仪是一种数字化、智能化与无线化的多功能电能质量监测仪，可实现监测的实时性。

附图说明

       图1为电能质量监测仪的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

本实用新型的原理框图如图1所示，该电能监测仪对电网的三相电压和三相电流进行采样，从而计算相关电能质量参数。

本实用新型的工作过程如下：

电网中的三相电压电流信号分别进入电压互感器（PT）和电流互感器（CT），把220V左右的电压、电流信号变换为0.5V的电压信号，再经过一阶的RC滤波器后进入六路的16位模数转换器ADC-AD73360L。同时三相电压信号进入整形电路，由正弦波被整型成方波，由DSP处理器内部的捕捉电路捕捉其上升沿，并用定时器对两个上升沿之间的时间差进行定时，所得到的时间就是电网信号的周期。把所得的电网信号的频率作为锁相环的输入信号，采用锁相环跟踪电网频率，锁相环电路的输出作为ADC的采样时钟，使采样尽可能的逼近同步采样。同时模数转换器AD73360L把采样所得的电压电流信号通过串行口输送给DSP处理器，DSP处理器利用这些采样值进行一系列的数字化处理即可得到与电能质量有关的参数。电能质量监测终端实现谐波和间谐波的检测的过程中，采用了TI公司生产的锁相环采用锁相环芯片TLC2932。在上升沿中断中检测到的信号的周期，按照这个周期的时间由PWM定时器产生一个时钟，作为锁相环信号的输入，经过由锁相环芯TLC2932电路进行跟踪，最后的输出的信号作为模数转换器AD73360L的采样时钟信号。

对三相电压和电流连续采样电能质量监测终端测量谐波和间谐波的过程中使用的数据量较大，DSP处理器TMS320F2812内部的RAM空间已经不能满足数据存储的要求，故外扩一块静态外转存储模块RAM-IS61LV25616，以满足数据存储的要求。

电能质量监测终端具有拥有的主要通信方式：232通信、485通信、以太网通信。并可根据要求增加GPRS通信、短距离无线通信等无线通信方式。

采用AD73360L+TMS320F2812作为主控芯片研制了电能质量监测终端，可以实

现电能质量相关参数的准确测量。