CN202230155U - 三相数字式智能电能质量检测装置 - Google Patents

三相数字式智能电能质量检测装置 Download PDF

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赵仁德
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Abstract

本实用新型涉及一种三相数字式智能电能质量检测装置。其技术方案是：电压互感器二次侧三相电压采样信号以及电流互感器二次侧三相电流采样信号分别与信号调理电路输入端连接；信号调理电路的输出信号分别与数字信号处理器的A/D输入端连接；数字信号处理器外接实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路，数字信号处理器与触摸屏通过串口连接。有益效果是：相比传统的FFT算法，电网谐波分析精度更高，实时性更好，采用单相瞬时功率理论计算有功功率、无功功率，提高了功率测量的精度与速度，满足“智能电网”对电能计量设备的要求。

Description

三相数字式智能电能质量检测装置
技术领域：
本实用新型涉及一种电能质量检测装置，特别涉及一种三相数字式智能电能质量检测装置。
背景技术：
    一般电能表由其制造原理决定了它只能保证在电压、电流为纯正弦波，三相平衡，所加电压、电流为工频或其附近很窄的范围内时满足测量准确度等级的工作性能，在供电系统受谐波污染环境下其计量准确性将受到影响，即传统的电能计量方式已显现出不合理性。
发明内容：
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种高精度、低成本、实时处理能力强、功能丰富，扩展能力强的三相数字式智能电能质量检测装置。
其技术方案是：包括电压传感器、电流传感器、信号调理电路、数字信号处理器、触摸屏、实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路；电压互感器二次侧三相电压采样信号以及电流互感器二次侧三相电流采样信号分别与信号调理电路输入端连接；信号调理电路的输出信号分别与数字信号处理器的A/D输入端连接；数字信号处理器外接实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路，数字信号处理器与触摸屏通过串口连接。
电压互感器二次侧三相的电压采样信号Ua、Ub、Uc以及电流互感器二次侧三相的电流采样信号Ia、Ib、Ic分别与信号调理电路输入端连接。
上所述的数字信号处理器采用TMS320F28335型高性能浮点数学信号处理器。
上述的触摸屏采用TDK640480智能型触摸屏，与数字信号处理器通过基于MAX3232芯片的串行接口电路进行人机交互。
本实用新型的有益效果是：本方案采用基于ANF的数字锁相方式，相比传统的FFT算法，电网谐波分析精度更高，实时性更好，采用单相瞬时功率理论计算有功功率、无功功率，提高了功率测量的精度与速度，满足“智能电网”对电能计量设备的要求。
附图说明：
附图1是本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式：
     结合附图1，对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型包括电压传感器、电流传感器、信号调理电路、数字信号处理器、触摸屏、实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路。电压互感器二次侧三相电压采样信号Ua、Ub、Uc以及电流互感器二次侧三相电流采样信号Ia、Ib、Ic分别与信号调理电路输入端连接。信号调理电路对信号进行提升和比例调整，使调理后的信号符合数字信号处理器内部A/D的允许电压输入范围。六路信号调理电路的输出信号分别与数字信号处理器的A/D输入端连接，数字处理器对采入的信号进行分析计算处理。数字信号处理器采用TMS320F28335，与实时时钟电路、掉电存储电路通过I2C总线接口连接，SD卡扩展电路与数字信号处理器通过SPI串行外设总线接口连接，隔离485通信接口电路与数字信号处理器通过SCI串行接口连接，数字信号处理器与触摸屏间通过SCI串口进行人机交互，具体电路为本领域技术人员所熟知的常规技术，不再详述。采用基于ANF的数字锁相、单相瞬时功率理论、对称分量法等算法程序对采入的信号进行实时分析计算，对三相工频交流电的三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、总有功功率、总无功功率、基波功率、谐波功率、功率因数、电网频率、有功电能和无功电能进行测量，分析三相电压、电流不对称度，判别相序。数字信号处理器一方面将得出的计量参数保存到SD存储卡中，另一方面将各计量参数传输至触摸屏中进行数据或波形显示，触摸屏上设置的虚拟触摸按键可以对显示内容进行切换，或对系统的参数进行设置。掉电存储电路实现在系统掉电时保存重要数据，隔离485通信接口可以与上位机进行远距离通信，实现远程监控。

Claims (4)

1.一种三相数字式智能电能质量检测装置，其特征是：包括电压传感器、电流传感器、信号调理电路、数字信号处理器、触摸屏、实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路；电压互感器二次侧三相电压采样信号以及电流互感器二次侧三相电流采样信号分别与信号调理电路输入端连接；信号调理电路的输出信号分别与数字信号处理器的A/D输入端连接；数字信号处理器外接实时时钟电路、SD卡扩展电路、掉电存储电路、隔离485通信接口电路，数字信号处理器与触摸屏通过串口连接。
2.根据权利要求1所述的三相数字式智能电能质量检测装置，其特征是：电压互感器二次侧三相的电压采样信号Ua、Ub、Uc以及电流互感器二次侧三相的电流采样信号Ia、Ib、Ic分别与信号调理电路输入端连接。
3.根据权利要求1所述的三相数字式智能电能质量检测装置，其特征是：所述的数字信号处理器采用TMS320F28335型高性能浮点数学信号处理器。
4.根据权利要求1所述的三相数字式智能电能质量检测装置，其特征是：所述的触摸屏采用TDK640480智能型触摸屏，与数字信号处理器通过基于MAX3232芯片的串行接口电路进行人机交互。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103197179A (zh) * 2013-03-26 2013-07-10 国家电网公司 一种用于电网的电能质量检测终端
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CN105606888A (zh) * 2016-01-07 2016-05-25 南京易司拓电力科技股份有限公司 一种可扩展的电能质量计量模块和电能质量计量系统
CN108535575A (zh) * 2018-05-24 2018-09-14 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 基于短距离无线通信技术的电能质量分析装置

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