[发明专利]三相对称交流电参数快速检测装置及检测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种三相对称交流电参数快速检测装置及检测方法。

背景技术：

随着社会经济、技术的进一步发展，电力用户对供电系统的连续性、可靠性的要求越来越高，特别是对于机场、消防、医院、军事设施、敏感工业流水线、大型活动场所等重要公共场合，一旦出现断电或欠电，将带来不可估计的损失。一般情况下，需采用双电源（主、备两路独立电源）设备为这些重要负载供电，以保证供电的连续性和可靠性。对两个独立的电力供电电源状态的快速检测和判断，是实现备用电源快速切换（在一个工频电源周期内）的关键技术之一，否则即便使用双路电源设备也远不能达到真正的连续供电。

发明内容：

本发明的目的是提供一种三相对称交流电参数快速检测装置及检测方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种三相对称交流电参数快速检测装置，其组成包括：仪表机箱，所述的仪表机箱内部安装有电路板，所述的电路板上安装有微控制器，所述的微控制器分别与信号转换及数据采集电路、显示驱动及按键控制电路、存储器和通讯电路电连接，所述的信号转换及数据采集电路与一组电压变换电路、一组电流变换电路电连接。

所述的三相对称交流电参数快速检测装置，所述的微控制器包括单片机、定时器、电源监测器，所述的单片机的型号为MSP430。

所述的三相对称交流电参数快速检测装置，所述的信号转换及数据采集电路包括多路同步AD转换器、光电隔离电路，所述的多路同步AD转换器的型号为ADS8556。

所述的三相对称交流电参数快速检测装置，所述的仪表机箱外侧装有人机交互装置和信号输入端子，所述的人机交互装置包括LCD显示屏和操作按键，所述的LCD显示屏、所述的操作按键分别与所述的显示驱动及按键控制电路电连接。

一种如权利要求1-4之一所述的三相对称交流电参数快速检测装置的检测方法，该方法包括：

由于检测对象是两个独立的电力供电电源，因而，将其按照理想的交流电压源对待，假设三相电压、电流对称，表达式如式（1）、（2）所示：

（1）

（2），

三相的瞬时功率将如式(3)、(4)、(5)所示

(3)

(4)

(5)，

可以证明三相瞬时功率之和为

(6)，

对于三相对称系统而言，任意时刻三相瞬时功率之和等于三相总功率P

(7)，

A相电压瞬时值的平方为

(8)，

同理，B、C相电压瞬时值的平方为

(9)

(10)，

那么，任意时刻三相电压瞬时的平方之和满足式(11)

(11)，

于是，相电压有效值U可以通过任意时刻三相电压的瞬时值直接求得

(12)，

同理，相电流的有效值I也可以通过任意时刻三相电流的瞬时值直接求得

(13)，

于是，三相视在功率S、功率因数PF可以直接计算如下：

(14)

(15)，

如果对三相电压瞬时值的表达式求导，则有

(16)，

可以证明(17)、(18)、(19)成立

(17)

(18)

(19)，

于是，

(20)，

根据(11)、(20)式，频率f的计算

（21）。

有益效果：