CN204359882U - 一种电能质量录波分析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种结构简单、测量分析准确可靠的电能质量录波分析装置，属于电能质量检测分析领域，既能降低电能质量分析装置的制造成本，又能实现长时间连续记录波形，无需阀值，避免丢失波形特征数据，提高检测分析可靠性。技术方案包括第一微处理器、第二微处理器、电压互感器、电流互感器、第一信号调理模块、第二信号调理模块及多路A/D转换模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能质量检测分析领域，具体的说，涉及一种电能质量记录分析装置。
背景技术
电能质量(Power Quality)，从严格意义上讲，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。近年来随着电力电子技术的广泛应用，大量非线性负荷、冲击性负荷不断地引入电力系统，造成电力系统中谐波含量急剧上升和电压波形严重“畸变”，致使电能质量下降，降低了电网可靠性，增加了电网损失，降低了电气设备的效率和利用率，在生产和生活中都造成巨大的经济损失。电能质量的好坏直接关系国民经济的总体效益，故对电网谐波进行监测与分析从而提高和改善电能质量具有重要的现实意义。
离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)是电能质量分析的一种有效工具。目前已有的电能质量分析仪多数采用DSP、FPGA等实现运算分析处理，但系统结构复杂，制作成本高，有进一步改进的空间。具体来说现有装置有以下不足：
现有电能质量分析仪无论采用ARM、DSP、FPGA哪一种，都采用并行接口，双端口RAM等，系统结构都十分复杂，制造成本高；另外根据傅里叶变换的要求，对信号要求整周期等分采样，目前的分析仪都采用硬件锁相环的方式，不光成本增加，可靠性也降低了；
由于存储空间受限，现有的电能质量分析仪对于波形的记录都是采用阀值触发，即某事件发生时才进行波形记录，对于某些暂态信号可能丢失没有记录，导致对电能质量分析带来结论的偏差。
实用新型内容
本实用新型在于克服上述不足，提供一种结构简单、测量分析准确可靠的电能质量录波分析装置，既能降低电能质量分析装置的制造成本，又能实现长时间连续记录波形，无需阀值，避免丢失波形特征数据，提高检测分析可靠性。
本实用新型的技术方案在于：包括第一微处理器、第二微处理器、电压互感器、电流互感器、第一信号调理模块、第二信号调理模块及多路A/D转换模块，所述电压互感器输出端 连接第一信号调理模块，电流互感器输出端连接第二信号调理模块，所述第一信号调理模块输出端同时连接多路A/D转换模块和第一微处理器，第二信号调理模块输出端连接多路A/D转换模块，所述多路A/D转换模块与第一微处理器连接，第一微处理器通过USB串行端口与第二微处理器连接；所述分析装置还包括分别与第二微处理器连接的显示模块、键盘模块、存储模块和通信模块。
作为优选，所述第一微处理器为STM32F302芯片，所述第二微处理器为OMAPL138处理器。所述存储模块为SSD固态硬盘。
本实用新型的有益效果在于：
1、该装置简化了现有电能质量录波分析装置的系统结构，降低生产成本，提高了可靠性。
2、具有强大的运算能力，可对连续的波形数据进行压缩，存储至SSD固态硬盘，实现长时间持续记录波形。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
本实施例所述的分析装置的结构包括第一微处理器、第二微处理器、电压互感器、电流互感器、第一信号调理模块、第二信号调理模块及多路A/D转换模块，其连接方式如图1所示，电压互感器输出端连接第一信号调理模块，电流互感器输出端连接第二信号调理模块，第一信号调理模块输出端同时连接多路A/D转换模块和第一微处理器，第二信号调理模块输出端连接多路A/D转换模块，多路A/D转换模块与第一微处理器连接，第一微处理器通过USB串行端口与第二微处理器连接；同时上述分析装置还包括分别与第二微处理器连接的显示模块、键盘模块、存储模块和通信模块。
在本实施例中，第一微处理器采用STM32F302芯片，第二微处理器采用OMAPL138处理器，存储模块采用SSD固态硬盘。
本实用新型的工作原理为：电压输入信号经电压互感器、第一信号调理模块进行信号处理后，一方面接入第一微处理器的内部ADC进行固定采样频率采样，第一微处理器对采样数据进行运算校正得出电压信号的真实频率，并根据真实频率调整外部多路A/D转换模块的采样率，使其达到整周期等分采样的要求；电流输入信号经电流互感器、第二信号调理模块进 行信号处理后，同处理后的电压信号一起接入多路A/D转换模块；多路A/D转换模块的采样数据接入第一微处理器，然后由第一微处理器通过串行USB接口传输至第二微处理器，第二微处理器进行电能质量相关的数据运算处理，将波形数据通过存储模块进行存储，并有显示模块和键盘模块进行本地操作和显示，以及有通信模块将数据传输至上一级管理中心如PC、服务器等。
第一微处理器STM32F302是一款低成本ARM CortexM4内核微处理器，带浮点FPU以及12位ADC，运算性能相对很高；电压互感器通过信号调理同时接入STM32F302的内部ADC，STM32F302对内部ADC采样的数据进行运算校正信号频率，然后根据校正的信号频率对多路A/D转换模块的采样频率进行调整，从而实现了整周期等分采样；第一微处理器通过USB接口将多路A/D转换模块的数据传输至第二微处理器，省掉了昂贵的FPGA、双端口RAM等器件。
第二微处理器OMAPL138为ARM9+DSP双核嵌入式微处理器，具有强大的运算能力；OMAPL138除进行电能质量分析及结果记录以外，还对连续的波形数据进行压缩，存储至SSD固态硬盘，从而实现了长时间持续记录波形，无需阀值，避免丢失波形特征数据。
Claims (3)
1.一种电能质量录波分析装置，其特征在于：包括第一微处理器、第二微处理器、电压互感器、电流互感器、第一信号调理模块、第二信号调理模块及多路A/D转换模块，所述电压互感器输出端连接第一信号调理模块，电流互感器输出端连接第二信号调理模块，所述第一信号调理模块输出端同时连接多路A/D转换模块和第一微处理器，第二信号调理模块输出端连接多路A/D转换模块，所述多路A/D转换模块与第一微处理器连接，第一微处理器通过USB串行端口与第二微处理器连接；所述分析装置还包括分别与第二微处理器连接的显示模块、键盘模块、存储模块和通信模块。
2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于：所述第一微处理器为STM32F302芯片，所述第二微处理器为OMAPL138处理器。
3.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于：所述存储模块为SSD固态硬盘。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520031788.2U CN204359882U (zh) | 2015-01-17 | 2015-01-17 | 一种电能质量录波分析装置 |
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| CN201520031788.2U CN204359882U (zh) | 2015-01-17 | 2015-01-17 | 一种电能质量录波分析装置 |
Publications (1)
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| CN204359882U true CN204359882U (zh) | 2015-05-27 |
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ID=53261344
Family Applications (1)
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| CN201520031788.2U Active CN204359882U (zh) | 2015-01-17 | 2015-01-17 | 一种电能质量录波分析装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204359882U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106249075A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-21 | 安徽亚辉电气自动化有限公司 | 一种多功能电力仪表的控制系统 |
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2015
- 2015-01-17 CN CN201520031788.2U patent/CN204359882U/zh active Active
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