CN103869185A - 多功能电能质量分析仪 - Google Patents

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CN103869185A
CN103869185A CN201410065123.3A CN201410065123A CN103869185A CN 103869185 A CN103869185 A CN 103869185A CN 201410065123 A CN201410065123 A CN 201410065123A CN 103869185 A CN103869185 A CN 103869185A
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electric
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李芳�
朱林
陶培琪
张彦学
李明亮
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Suzhou Mei Gaoli Electric Applicance Co Ltd
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Suzhou Mei Gaoli Electric Applicance Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种多功能电能质量分析仪，包括MCU，接在所述数据运算处理芯片的输出端，从而获取电力参数、电能累加的结果和所述电能质量参数，接在所述漏电监测模块的输出端，从而获取漏电采样信号，并通过内置的A/D转换芯片对漏电采样模块进行计算得到漏电流值，这种多功能电能质量分析仪主要采用AD+DSP+MCU的设计框架，能完成电网及用户端电力参数、电能累加的结果、电能质量参数和漏电流值和显示，功能齐全，测量的数据丰富，能完全反应电能质量，体积适中，成本较低，性能优良。

Description

多功能电能质量分析仪
技术领域
本发明涉及电能质量分析技术领域，尤其涉及一种多功能电能质量分析仪。
背景技术
近年来，我国电力工业得到了快速地发展，目前已基本摆脱了“供不应求”的局面，然而随着电网负荷结构的变化和大批新型产业的崛起，电能质量的矛盾渐显突出。电能质量，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形；从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量，其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。现有的电能质量分析仪功能单一，测量的数据较少，并不能完全反应电能质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的电能质量分析仪功能不完善，本发明提供了一种多功能电能质量分析仪来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能电能质量分析仪，包括
数据运算处理芯片，包括型号为AD73360L的A/D模块和型号为ADSP-TS201的DSP模块，A/D模块将采样的电流信号和电压信号输入到DSP模块中进行计算，得出电能质量参数并传送给MCU；
漏电监测模块，包括漏电互感器，用于采集电网线路中的漏电流值并输出；
MCU，接在数据运算处理芯片的输出端，从而获取电力参数(电压、电流、有功/无功/视在功率、功率因数和频率)、电能累加的结果(正/反向电能、复费率电能、日电能曲线、月电能曲线和年电能曲线)和电能质量参数(电压电流正负序零序、电压电流不平衡度、电压电流128次谐波含量及THD、最大值、需量等)，接在漏电监测模块的输出端，从而获取漏电采样信号，并通过内置的A/D转换芯片对漏电采样模块进行计算得到漏电流值，从而起到漏电报警预防火灾的作用；
显示模块，通过所述MCU的控制实现电力参数、电能累加的结果、电能质量参数和漏电流值的显示输出，电压电流正负序零序、电压电流不平衡度、电压电流128次谐波含量可以棒图或者数据表格的形式显示，包括触控液晶屏，显示方式可以为彩色TFTLCD显示，显示清晰，中文菜单，功能一目了然；可以进行谐波故障录波和SOE事件记录，提供用户电网的动态实时电压、电流波形显示；
按键，即为所述触控液晶屏上的局部上的触控点的集合，用于控制所述MCU和显示模块的显示界面的切换。
存储模块，与MCU连接，用于存储电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录波，采用分段方式录播，可擦写上百万次，适合存储波形这类数据量大的数据；
还包括与所述MCU连接的开关量输入输出模块和模拟量变送模块；
USB数据导出模块，从所述MCU获取电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录并导出，便于工程人员或主管部门离线分析和管理；
还包括通信模块，用于将电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录通过GPRS或者以太网的形式进行传输，很方便地实现与外部设备进行交互。
本发明的有益效果是，这种多功能电能质量分析仪主要采用AD+DSP+MCU的设计框架，能完成电网及用户端电力参数、电能累加的结果、电能质量参数和漏电流值和显示，功能齐全，测量的数据丰富，能完全反应电能质量，体积适中，成本较低，性能优良。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明多功能电能质量分析仪的结构框架图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明提供了一种多功能电能质量分析仪，包括
数据运算处理芯片，接入电流信号和电压信号，完成电力参数的测量和电能累加，并对电力参数进行计算，得出电能质量参数；
漏电监测模块，采集漏电流并输出；
MCU，接在数据运算处理芯片的输出端，从而获取电力参数(电压、电流、有功/无功/视在功率、功率因数和频率)、电能累加的结果(正/反向电能、复费率电能、日电能曲线、月电能曲线和年电能曲线)和电能质量参数(电压电流正负序零序、电压电流不平衡度、电压电流128次谐波含量及THD、最大值、需量等)，接在漏电监测模块的输出端，从而获取漏电采样信号，并通过内置的A/D转换芯片对漏电采样模块进行计算的得到漏电流值，从而起到漏电报警预防火灾的作用；
显示模块，通过MCU的控制实现电力参数、电能累加的结果、电能质量参数和漏电流值的显示输出，电压电流正负序零序、电压电流不平衡度、电压电流128次谐波含量可以棒图或者数据表格的形式显示。
按键，与MCU连接，用于控制MCU和显示模块的显示界面的切换。
存储模块，与MCU连接，用于存储电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录波，采用分段方式录播，可擦写上百万次，适合存储波形这类数据量大的数据。
还包括与MCU连接的开关量输入输出模块和模拟量变送模块。
USB数据导出模块，从MCU获取电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录并导出，便于工程人员或主管部门离线分析和管理。
通信模块，用于将电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录通过GPRS或者以太网的形式进行传输，很方便地实现与外部设备进行交互。
数据运算处理芯片包括型号为AD73360L的A/D模块和型号为ADSP-TS201的DSP模块，A/D模块将采样的电流信号和电压信号输入到DSP模块中进行计算，得出电能质量参数并传送给MCU。
显示模块包括触控液晶屏，按键即为触控液晶屏上的局部上的触控点的集合，显示方式可以为彩色TFTLCD显示，显示清晰，中文菜单，功能一目了然；可以进行谐波故障录波和SOE事件记录，提供用户电网的动态实时电压、电流波形显示。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种多功能电能质量分析仪，其特征在于：包括
数据运算处理芯片，接入电流信号和电压信号，完成电力参数的测量和电能累加，并对电力参数进行计算，得出电能质量参数；
漏电监测模块，采集漏电流并输出；
MCU，接在所述数据运算处理芯片的输出端，从而获取电力参数、电能累加的结果和所述电能质量参数，接在所述漏电监测模块的输出端，从而获取漏电采样信号，并通过内置的A/D转换芯片对漏电采样模块进行计算得到漏电流值；
显示模块，通过MCU的控制实现电力参数、电能累加的结果、电能质量参数和漏电流值的显示输出。
2.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：还包括
按键，与所述MCU连接，用于控制MCU和所述显示模块的显示界面的切换。
3.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：还包括
存储模块，与MCU连接，用于存储电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录波。
4.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：还包括与MCU连接的开关量输入输出模块和模拟量变送模块。
5.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：还包括USB数据导出模块，从MCU获取电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录并导出用于离线分析。
6.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：还包括通信模块，用于将电力参数、电能累加的结果、电能质量参数、漏电流值以及谐波故障录通过GPRS或者以太网的形式进行传输。
7.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：所述数据运算处理芯片包括型号为AD73360L的A/D模块和型号为ADSP-TS201的DSP模块，所述A/D模块将采样的电流信号和电压信号输入到DSP模块中进行计算，得出电能质量参数并传送给MCU。
8.如权利要求2所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：所述显示模块包括触控液晶屏，所述按键即为触控液晶屏上的局部上的触控点的集合。
9.如权利要求1所述的多功能电能质量分析仪，其特征在于：所述漏电监测模块包括漏电互感器，用于采集电网线路中的漏电流值。
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