[实用新型]新型电能质量监测装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种新型电能质量监测装置。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源。而电能质量的优劣则直接关系到用电户的用电体验。

电能质量监测装置是用于实时记录、分析和监测电网电能质量的装置。现使用的电能质量监测装置大多采用DSP+传统的工控机方案，DSP芯片负责电压电流的采样数据处理、分析，工控机负责对DSP处理输出的数据进行统计、对外部进行数据交换、对装置进行人机界面控制，DSP和工控机之间采用总线方式进行传输。目前这种方案成熟、稳定、成本低，得到了业界广泛的使用。但这种方案也有一定局限性：首先，DSP芯片处理任务单一，难以满足最新的电能质量标准IEC61000中提出的对谐波、闪变、不平衡的监测分析要求；其次，总线传输的速度慢，易受干扰，难以实现多通道、大容量的数据传输，再者，DSP+传统的工控机方案成本高、体积大，已不适合现阶段新型电能质量监测装置的发展要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小、成本低、精度高、性能稳定的新型电能质量监测装置。

本实用新型提供的这种新型电能质量监测装置，包括电源模块、主控模块、通信模块、数字测量模块和模拟测量模块；电源模块给所述新型电能质量监测装置供电；数字测量模块和模拟测量模块用于接收或测量外部电能的数字或模拟量信号，并将测量数据通过通信模块上传给主控模块；主控模块用于根据上传的数据完成电能质量的监测，同时也对数字测量模块和模拟测量模块进行控制。

所述的新型电能质量监测装置还包括显示模块；显示模块与主控模块连接，用于显示所述新型电能质量监测装置的工作参数。

所述的数字测量模块包括数字测量控制器电路，以及和数字测量控制器电路连接的光纤接口电路、存储器电路和串口通信电路；光纤接口电路用于接收外部数字传感器发送的采样信号，并上传数字测量控制器电路；数字测量控制器电路用于根据光纤接口电路上传的采样信号进行处理；存储器电路用于存储数字测量模块的工作参数和数字测量数据；串口通信电路用于数字测量控制器电路与主控模块进行通信。

所述的模拟测量模块包括模拟测量控制器电路，和模拟测量控制器电路连接的AD采样电路、存储器电路和串口通信电路，以及用于外部电压电流检测的电压传感器和电流传感器及其信号采样电路；电压传感器和电流传感器用于检测外部的电压和电流信号，并通过信号采样电路完成数据采样，再通过AD采样电路转换为数字信号并转入模拟测量控制器电路；模拟测量控制器电路用于根据上传的采样信号进行处理；存储器电路用于存储模拟数据测量模块的工作参数和模拟测量数据；串口通信电路用于模拟测量控制器电路与主控模块进行通信。

所述数字测量控制器电路和模拟测量控制器电路均为DSP控制电路。

所述的主控模块包括主控电路，以及和主控电路连接的串口通信电路和存储器电路；主控电路用于根据接收的信号进行电能质量的监测，同时用于通过显示模块对外显示新型电能质量监测装置的工作参数；存储器电路用于存储所述主控电路的工作数据和参数；串口通信电路用于主控电路和数字测量模块、模拟测量模块之间的通信。

所述的主控电路为ARM主控电路。

所述的通信模块为采用USB HUB芯片制成的高速USB通信电路。

所述的电源模块包括依次串接的EMC电路、整流电路、滤波电路和开关电源电路；EMC电路用于对所述电源模块的输入电源进行EMC滤波和保护，然后再通过整流电路整流后得到直流电能，再通过滤波电路滤波杂波后通过开关电源电路得到最终的供电电源。

本实用新型提供的这种新型电能质量监测装置，采用双核架构，DSP数字处理器+ARM9高端芯片组成监测管理系统， DSP数字处理器负责前端的电能质量数据处理，算法分析，同时自身也具有与外部进行数据通信功能，ARM9高端芯片则负责对数据进行统计与整个装置人机界面管理，通信，输入输出的控制；主控模块和测量模块之间通过高速USB总线进行通信，数据传输率最快可达480M/秒，且USB差分传输的抗干扰性远远强于总线；因此本实用新型可以保证电能质量监测仪具有比以前的产品功能更强大、准确度更高、性能更稳定的优势与特点。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的数字测量模块的电路连接示意图。

图3为本实用新型的模拟测量模块的电路连接示意图。