CN205355953U - 基于多电压等级监测的电压质量监测仪 - Google Patents

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张鹏
祁胜利
景长青
杜民生
陈佳黎
王杨
王斌
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PINGLIANG POWER SUPPLY Co OF STATE GRID GANSU ELECTRIC POWER Co
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Abstract

本实用新型涉及一种基于多电压等级监测的电压质量监测仪，包括监测终端、电压传感器和GPS模块，所述监测终端包括DSP数字信号处理模块、AD模数转换模块、GPRS通信模块、储存模块和数据采集模块，数据采集模块与AD模数转换模块相连接，AD模数转换模块分别与储存模块相连接、GPRS通信模块相连接，电压传感器包括高压侧电压传感器和低压侧电压传感器，可精确检测出配电网络供电质量及“污染源”位置。

Description

基于多电压等级监测的电压质量监测仪
技术领域
本实用新型涉及一种电力监测设备，特别涉及配电网多电压等级电压质量的监测。
背景技术
配电网电压质量是衡量供电公司供电质量的主要指标之一，随着负荷的快速增长，配电网规模日趋扩大，同时用电负荷的性质复杂多样造成配电网络电能质量情况进一步的恶化，其中对工业负荷用户影响最大的主要因数包括：电压偏差、电网谐波、电压的骤升骤降，为了保障工业负荷的正常用电必须对配电网络各公共节点（PCC）的电压质量进行不间断在线监测，根据测量结果分析查找污染配电网电能质量源头，并对污染配网的相关负荷进行整改或隔离，从而净化配电网络，提高用户用电能效。
为解决以上问题，分析造成此种现象的确切原因，传统的办法有两种，第一种方法由工程师根据配网各种负荷接入设备的数据模型应用计算机仿真软件推算出配电网运行情况，这种方法只能根据设备相关参数的数学模型计算理论值，配电网络负荷变化太快，在不同的运行工况下影响配电网络供电质量的因数也随之快速变化，理论计算值只适合在前期电网规划和运行数据分析中应用；第二种方法是安装传统的电能质量监测仪，监测供电端和用户端的电压质量，这种方法能实时监测电压质量，但这种装置它有一个明显的缺陷，安装在各节点的仪表不能对不同电压等级的对象进行同时监测，不能对配网“污染源”进行定位，而且装置成本很高。
以上两种方法均无法根据各负荷公共节点的电压质量数据，精确计算出影响配电网络供电质量“污染源”的位置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺点提供一种基于多电压等级监测的电压质量监测仪，可精确检测出配电网络供电质量及“污染源”位置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
基于多电压等级监测的电压质量监测仪，包括监测终端、电压传感器和GPS模块，所述监测终端包括DSP数字信号处理模块、AD模数转换模块、GPRS通信模块、储存模块和数据采集模块，数据采集模块与AD模数转换模块相连接，AD模数转换模块分别与储存模块相连接、GPRS通信模块相连接；
电压传感器包括高压侧电压传感器和低压侧电压传感器，高压侧电压传感器的输入端接入配电变压器的原边侧，进行对配电变压器的高压侧10kV电压信号的采集，低压侧电压传感器的输入端接入配电变压器的副边侧，进行对配电变压器的低压侧电压信号的采集，高压侧电压传感器和低压侧电压传感器的输出端均与数据采集模块相连接；所述GPS模块的输出端与DSP数字信号处理模块相连接。
上述基于多电压等级监测的电压质量监测仪，其中，所述DSP数字信号处理模块为DSP数字信号处理器TMS320F28335，AD模数转换模块为AD模数转换器AD7606，GPRS通信模块为GPRS通信器M35，储存模块为NANDFLASH闪存K9，数据采集模块为RS485据采集模块。
有实用新型的有益效果为：
基于多电压等级监测的电压质量监测仪，能够实时监测配电网的各节点电压质量，发现公共节点处电压质量一直处于超标运行状态时，系统会根据整个配电网络的负荷运行情况，计算分析造成该节点电压质量下降的原因，查找电压质量“污染源”。监测仪能够根据原副两边电压信号计算出各公共节点的电压实际运行状况，分析影响配网供电电压质量的关联因数，找出提高配网电压质量运行方式的方法，减少因电压质量问题造成用户故障停电的次数，实现配电网可靠、高效运行和精细化管理，有着重要的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型的系统组成示意图；
图2为本实用新型的原理图。
图3为本实用新型监测终端壳体结构图。
图4为本实用新型出线管剖视图。
具体实施方式
如图所示基于多电压等级监测的电压质量监测仪，包括监测终端1、电压传感器2和GPS模块3，所述监测终端1包括DSP数字信号处理模块4、AD模数转换模块5、GPRS通信模块6、储存模块7和数据采集模块8，数据采集模块8与AD模数转换模块5相连接，AD模数转换模块5分别与储存模块7相连接、GPRS通信模块6相连接；
电压传感器2包括高压侧电压传感器9和低压侧电压传感器10，高压侧电压传感器9的输入端接入配电变压器的原边侧，进行对配电变压器的高压侧10kV电压信号的采集，低压侧电压传感器10的输入端接入配电变压器的副边侧，进行对配电变压器的低压侧电压信号的采集，高压侧电压传感器9和低压侧电压传感器10的输出端均与数据采集模块8相连接；
所述GPS模块3用于授时和地理定位，GPS模块3的输出端与DSP数字信号处理模块4相连接，所述监测终端1根据数据高压侧电压传感器9和低压侧电压传感器10采集到的电压信号计算出各节点的电压质量实际运行数据，在同一时间截面下定位“污染源”位置；
所述监测终端包括壳体11，壳体11上设有高压侧电压传感器连接杆12和低压侧电压传感器连接杆13，所述高压侧电压传感器连接杆12与低压侧电压传感器连接杆13均包括第一固定杆14、第一调节杆15、第一固定插销16和第一支撑杆17，第一固定杆14固定在壳体11上，第一调节杆15内设有中空的移动腔18，第一调节杆套和在第一固定杆外部，第一调节杆上设有若干第一插槽19，第一固定杆上设有若干第二插槽20，第一固定插销插入式穿过第一插槽和第二插槽，将第一调节杆固定在第一固定杆外部，所述第一支撑杆固定在第一调节杆顶端，第一支撑杆用以固定支撑高压侧电压传感器连接杆与低压侧电压传感器；
所述壳体11上设有若干出线管25，出线管25外包覆一层保护层21，所述保护层21包括压接端子22和连接片23，所述压接端子22与连接片23首尾相连，交替设置形成一个完整的圆环形结构，所述压接端子22的截面形状为菱形，压接端子22内设有缓冲腔24。
高压侧电压传感器连接杆和低压侧电压传感器连接杆的长度可伸缩调节，可以根据实际需求调节高压侧电压传感器与低压侧电压传感器与监测终端的相对位置，操作方便，提高了效率；
与此同时，在壳体上设置若干出线管，出线管外包覆特殊结构的保护层，既能够有效保护出线管，又能够为线路的热胀冷缩提供了余量，同时提高了散热性能，增加了使用寿命。
所述高压侧电压传感器与低压侧电压传感器将采集到的电压信号传递给数据采集模块，数据采集模块将信号传递给AD模数转换模块进行转换，并将转换后的信号传递给DSP数字信号处理模块进行各项分析处理，储存模块用于存取和读取采集到的电压信号；
所述监测终端采集到的配电网络高低压侧电压信号分别计算出高低压侧的电压质量数据，根据各负荷监测节点的电压质量数据可以评估该配电网络的电压运行状况，对影响配电网络电压质量的负荷进行定位；所述监测终端采集到的配电网络高低压侧电压信号可以计算出负荷监测节点的三相电压不平衡度、电压偏差、谐波电压（最大50次）、电压波动和闪变、电压骤升骤降；
在配电网中安装多电压等级监测的电压质量监测仪时，首先需要在配电网络高压侧安装电压信号传感器，采集高压侧电压信号计算出该节点的电压质量数据；监测终端安装于配电网络低压侧，监测终端工作电源为低压侧三相电压信号采样电源，监测终端对高压侧电压传感器和低压侧电压传感器的电压信号进行同步采样以保证信号时序上的统一，计算出配电网络电压参数，其三相电压幅值、三相电压谐波畸变率、电压波动和闪变、电压骤升骤降；
所述监测终端结合高压侧电压传感器和低压侧电压传感器采集计算的电压质量数据以及GPS模块提供的时间、地理位置的信息，判断配电网络中监测终端所安装的负荷节点以下，电力用户是否为配电网络电能质量“污染源”。
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中，因此，本实用新型不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本实用新型保护的范围内。

Claims (2)

1.基于多电压等级监测的电压质量监测仪，其特征为，包括监测终端、电压传感器和GPS模块，所述监测终端包括DSP数字信号处理模块、AD模数转换模块、GPRS通信模块、储存模块和数据采集模块，数据采集模块与AD模数转换模块相连接，AD模数转换模块分别与储存模块相连接、GPRS通信模块相连接；
电压传感器包括高压侧电压传感器和低压侧电压传感器，高压侧电压传感器的输入端接入配电变压器的原边侧，进行对配电变压器的高压侧10kV电压信号的采集，低压侧电压传感器的输入端接入配电变压器的副边侧，进行对配电变压器的低压侧电压信号的采集，高压侧电压传感器和低压侧电压传感器的输出端均与数据采集模块相连接；所述GPS模块的输出端与DSP数字信号处理模块相连接。
2.如权利要求1所述的基于多电压等级监测的电压质量监测仪，其特征为，所述DSP数字信号处理模块为DSP数字信号处理器TMS320F28335，AD模数转换模块为AD模数转换器AD7606，GPRS通信模块为GPRS通信器M35，储存模块为NANDFLASH闪存K9，数据采集模块为RS485据采集模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110554253A (zh) * 2019-09-16 2019-12-10 爱国者安集(北京)电子有限公司 一种安全检测装置

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