CN107332350A - 一种变电站变电状态运维管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变电站变电状态运维管理系统，包括变电站、单片机、数据显示模块、输入模块、电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块；发电站发出的电能通过输电网络传输给变电站，变电站对输入的初始电能进行电压、电流和频率的转换调节后通过电网传输给用电负载。本发明变电站变电状态运维管理系统分别通过电流检测、电压检测和频率检测两种方式对供电电源的多个信号进行检测，并且通过单片机进行信号处理，将结果通过显示屏和LED指示灯的方式直观的反馈给变电站的运维管理人员，帮助使用者及时了解供电信息，以便采取有效处理措施，同时还通过单片机智能的反馈到变电站中的各个装置中，进行智能的调节，本系统具有结构简单、测试精准和功能实用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种管理系统，具体是一种测试精准、性能优越的变电站变电状态运维管理系统。
背景技术
变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所指的一般是电压等级在110kV以下的降压变电站；变电站包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。
变电站电力系统输送电能的质量直接关系到用电负载的使用状况，其电压、频率的高低直接决定了负载的使用寿命，因此需要定点监测控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试精准、性能优越的变电站变电状态运维管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种变电站变电状态运维管理系统，包括变电站、单片机、数据显示模块、输入模块、电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块；发电站发出的电能通过输电网络传输给变电站，变电站对输入的初始电能进行电压、电流和频率的转换调节后通过电网传输给用电负载，在电网和用电负载的传输线路上设有电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块，压检测模块、电流检测模块和频率检测模块分别采集电压、电流和频率信号并传输给单片机，单片机根据还分别连接数据显示模块、输入模块和变电站。
作为本发明的优选方案：所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC；
作为本发明的优选方案：所述频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V-in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。
作为本发明的优选方案：所述单片机的型号为AT89C52。
作为本发明的优选方案：所述数据显示模块为7寸LED液晶屏。
作为本发明的优选方案：所述输入模块为矩阵键盘。
作为本发明的优选方案：所述变电站包括电压转换装置、电流转换装置和频率转换装置。
作为本发明的优选方案：所述电流检测模块的核心元件是MAX9937电流检测芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明变电站变电状态运维管理系统分别通过电流检测、电压检测和频率检测两种方式对供电电源的多个信号进行检测，并且通过单片机进行信号处理，将结果通过显示屏和LED指示灯的方式直观的反馈给变电站的运营管理人员，帮助使用者及时了解供电信息，以便采取有效处理措施，同时还通过单片机智能的反馈到变电站中的各个装置中，进行智能的调节，本系统具有结构简单、测试精准和功能实用的优点。
附图说明
图1为变电站变电状态运维管理系统的结构框图；
图2为电压检测电路的电路图；
图3为频率检测电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，一种变电站变电状态运维管理系统，包括变电站、单片机、数据显示模块、输入模块、电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块，发电站发出的电能通过输电网络传输给变电站，变电站对输入的初始电能进行电压、电流和频率的转换调节后通过电网传输给用电负载，在电网和用电负载的传输线路上设有电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块，压检测模块、电流检测模块和频率检测模块分别采集电压、电流和频率信号并传输给单片机，单片机根据还分别连接数据显示模块、输入模块和变电站。
电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC；
频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V-in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。
单片机的型号为AT89C52。数据显示模块为7寸LED液晶屏。输入模块为矩阵键盘。变电站包括电压转换装置、电流转换装置和频率转换装置。电流检测模块的核心元件是MAX9937电流检测芯片。
本发明的工作原理是：发电站发出的电能通过输电网络传输给变电站，变电站对输入的初始电能进行电压、电流和频率的转换调节后通过电网传输给用电负载，在电网和用电负载的传输线路上设有电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块，电压检测电路主要通过MAX9937电流检测芯片是对输入的电流进行实时检测，电压检测电路主要是对输入电压输入的交流电压进行实时检测，输入电压电压信号V-in经变压器W变送后，再经由电位器RP1、电阻R2、电容C1、电阻R3和芯片IC1组成的电压提升电路后送入单片机控制系统，电压提升电路中采用无限增益二阶低通滤波器，能将交流电压信号向上平移，还可滤除高频干扰信号，防止交流信号采样时的混叠效应。增加了电路的稳定性，频率检测电路主要是对市电电压和内燃发电机输出的电压频率进行检测，双电源供电设备输出的电压信号V-in经整流后，在图3中的a处产生固定频率(其中市电电压约为100HZ，内燃发电机根据型号不同输出频率不同)的半波信号，经电阻R5和电阻R6分压后接入三极管VT1进行放大，在b处产生过零脉冲。通过改变电阻R1和电阻R2的比值，可调整b处过零脉冲的宽度。故得到的过零脉冲的中点即是交流电真正的过零点。为得到脉冲中点对应的时间，利用PIC的捕捉上升沿，记下其发生时间，紧接着捕捉随后的脉冲下降沿，两者的时间差即为脉冲宽度，其值的1/2即为脉冲中点。采用这样的捕捉方式可精确地得到交流电压的实际过零点，单片机控制系统根据检测到的频率值判断是那种供电电源在工作，然后将处理的结果通过LCD显示屏输出，系统分别通过电流检测、电压检测和频率检测两种方式对供电电源的多个信号进行检测，并且通过单片机进行信号处理，将结果通过显示屏和LED指示灯的方式直观的反馈给变电站的运营管理人员，帮助使用者及时了解供电信息，以便采取有效处理措施，同时还通过单片机智能的反馈到变电站中的各个装置中，进行智能的调节，本系统具有结构简单、测试精准和功能实用的优点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种变电站变电状态运维管理系统，包括变电站、单片机、数据显示模块、输入模块、电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块；其特征在于，发电站发出的电能通过输电网络传输给变电站，变电站对输入的初始电能进行电压、电流和频率的转换调节后通过电网传输给用电负载，在电网和用电负载的传输线路上设有电压检测模块、电流检测模块和频率检测模块，压检测模块、电流检测模块和频率检测模块分别采集电压、电流和频率信号并传输给单片机，单片机根据还分别连接数据显示模块、输入模块和变电站。
2.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述芯片IC1为LM358型运算放大器。
3.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V-in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。
4.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述单片机的型号为AT89C52。
5.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述数据显示模块为7寸LED液晶屏。
6.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述输入模块为矩阵键盘。
7.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述变电站包括电压转换装置、电流转换装置和频率转换装置。
8.根据权利要求1所述的一种变电站变电状态运维管理系统，其特征在于，所述电流检测模块的核心元件是MAX9937电流检测芯片。
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