CN209102817U

CN209102817U - 一种电能质量监测装置的在线比对检测装置

Info

Publication number: CN209102817U
Application number: CN201821507578.6U
Authority: CN
Inventors: 郭敏; 陈卫东; 金庆忍; 姚知洋
Original assignee: Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2028-09-14

Abstract

本实用新型涉及电能质量监测技术领域，具体涉及一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，具体包括信号采集处理模块、数据对比分析模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块；本实用新型能够输出标准比对数据，能够对现场在线的电能质量监测装置进行对比分析，分析结果可导出。本实用新型通过数据对比分析模块，可在不改变现场电能质量监测装置接线方式下，以简单的设备和接线方式接入，方便实现现场电能质量监测装置的校验工作，使用方便，可选择测量指标进行计算，在缩短校验时间的同时保证了测量结果准确性。

Description

一种电能质量监测装置的在线比对检测装置

技术领域

本实用新型涉及电能质量监测技术领域，具体涉及一种电能质量监测装置的在线比对检测装置。

背景技术

电能质量在线准确度检测要求在设备安装现场进行。无论是电力行业还是国网公司、南网公司的电能质量技术监督规定，电能质量在线监测装置均应在投运后进行定期检测，但因为目前现场检测技术研究处于空白状态，且电能质量监测装置数量众多、安装分散，且缺乏现场检验的手段和工具。目前电能质量监测装置一直以手动方式进行检测为主，检测人员需要手动抄写数据、手动计算误差并编辑报告，检测工作异常繁琐并容易出错。将需要极大的人力物力成本投入，可实现性较差。随着电网和用户对电能质量的关注程度越来越深入，以及越来越多的电能质量监测装置投入运行，有必要研究技术可靠、使用方便的电能质量监测装置在线比对检测装置，保证上传至监测系统的电能质量指标的准确度，以便能推动电能质量监测装置定期检测工作的开展，真正将电能质量技术监督工作落实到实处，为电网的安全、稳定、经济运行保驾护航。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，具体技术方案如下：

一种电能质量监测装置的在线比对检测装置包括信号采集处理模块、数据对比分析模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块；所述信号采集处理模块用于采集现场监测信号；所述数据对比分析模块用于将信号采集处理模块采集的信号与被检电能质量监测装置采集的信号进行电能质量参数的误差计算；所述时间同步模块用于将信号采集处理模块与被检电能质量监测装置采集信号的时间进行同步；所述通信模块用于被检电能质量监测装置与数据对比分析模块进行通信；所述存储模块用于存储并导出误差计算结果；所述人机交互模块用于设置所需计算误差的电能质量参数并展示电能质量参数的误差计算结果；所述系统配置模块用于根据人机交互模块选择所需计算误差的电能质量参数和检测报告模板；所述数据对比分析模块分别与信号采集处理模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块连接。

优选地，所述信号采集处理模块包括电压互感器、电流钳、AD采样芯片；所述电压互感器用于采集监测点的电压信号；所述电流钳用于采集监测点的电流信号；所述AD采样芯片用于对监测点的电压信号、监测点的电流信号进行AD采样；所述电压互感器、电流钳分别与监测点、AD采样芯片连接。

优选地，所述AD采样芯片的型号为ADC7606芯片。

优选地，所述数据对比分析模块包括OMAP-L138处理器。

优选地，所述时间同步模块包括DP83640芯片。

优选地，所述通信模块包括RS485通信接口、以太网通信接口。

优选地，所述存储模块包括SD卡。

优选地，所述人机交互模块包括按键和TFT液晶显示屏。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型能够输出标准比对数据，能够对现场在线的电能质量监测装置进行对比分析，分析结果可导出。本实用新型通过数据对比分析模块，可在不改变现场电能质量监测装置接线方式下，以简单的设备和接线方式接入，方便实现现场电能质量监测装置的校验工作，使用方便，可选择测量指标进行计算，在缩短校验时间的同时保证了测量结果准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种电能质量监测装置的在线比对检测装置包括信号采集处理模块、数据对比分析模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块；信号采集处理模块用于采集现场监测信号；数据对比分析模块用于将信号采集处理模块采集的信号与被检电能质量监测装置采集的信号进行电能质量参数的误差计算；时间同步模块用于将信号采集处理模块与被检电能质量监测装置采集信号的时间进行同步；通信模块用于被检电能质量监测装置与数据对比分析模块进行通信；存储模块用于存储并导出误差计算结果；人机交互模块用于设置所需计算误差的电能质量参数并展示电能质量参数的误差计算结果；系统配置模块用于根据人机交互模块选择所需计算误差的电能质量参数和检测报告模板；数据对比分析模块分别与信号采集处理模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块连接。

信号采集处理模块包括电压互感器、电流钳、AD采样芯片；电压互感器用于采集监测点的电压信号；电流钳用于采集监测点的电流信号；AD采样芯片用于对监测点的电压信号、监测点的电流信号进行AD采样；电压互感器、电流钳分别与监测点、AD采样芯片连接。

AD采样芯片采用美国ADI公司的16位分辨率、8通道输入、同步采样的ADC7606芯片，保证高效谐波采样的精度。

数据对比分析模块采用低能耗的32位双核工业级OMAP-L138处理器作为主CPU，双核CPU包含ARM处理器以及DSP处理器，其中，ARM处理器用于外设的管理和通信，DSP处理器用于数据的采集及运算，可实现对基波电压、基波电流、2~50次谐波电压含有率、2~50次谐波电流含量、总谐波电压畸变率、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、频率、短时闪变、功率因数等测量、计算和显示。

时间同步模块包括DP83640芯片，将IEEE1588高精度时间协议功能高于芯片的物理层内，可实现微秒级的时间同步。

通信模块包括RS485通信接口、以太网通信接口。

存储模块包括SD卡，存储容量为8GB，支持通过USB接口将检测结果导出。

人机交互模块包括按键和TFT液晶显示屏，分辨率为640*480。

信号采集模块将采集到的信号输入到数据分析处理模块中的DSP处理器中，计算各电能质量参数，被检电能质量监测装置的各电能质量参数通过通信模块输入到ARM处理器中，并在DSP处理器中计算被检电能质量监测装置的各电能质量参数的误差。计算结果存储在存储模块中，并功通过人机交互模块进行结果展示，同时，误差计算结果可通过存储模块的USB接口进行导出。系统配置模块可通过人机交互模块的按键对所需计算误差的电能质量参数进行设置，并可选择报告模板，通过存储模块可将计算的误差结果以word的格式输出到装置外接存储设备。

本实用新型的工作原理如下

S1：通过系统配置模块对基本参数进行配置，包括需要检测的电能质量参数，以及报告模板的选择；可对以下各电能质量参数进行选择：

（1）基波电压；

（2）基波电流；

（3）2~50次谐波电压含有率，总谐波电压畸变率；

（4）2~50次谐波电流含量；

（5）三相电压不平衡度；

（6）三相电流不平衡度；

（7）频率；

（8）短时闪变；

（9）功率因数。

S2：本实用新型通过电压互感器及电流钳与被检电能质量监测装置连入同一监测点。

S3：被检电能质量监测装置通过通信模块接入数据对比分析模块，时间同步模块通过发送IEEE1588对时协议的对时报文给被检电能质量监测装置，将被检电能质量监测装置的时间同步至与本实用新型的时间一致。

S4：信号采集处理模块采集现场的电压及电流信号，并通过ADC7606芯片实现模数转换。

S5：经过AD转换后的信号输入OMAP-L138处理器中的DSP芯片中进行数据处理，计算各电能质量参数，同时，被检电能质量监测装置的实时数据通过以太网传输至DSP芯片中，计算被检电能质量监测装置的各电能质量参数的误差。

S6：运算结果由OMAP-L138的ARM处理器进行存储，并通过人机交互模块在TFT液晶显示屏上进行显示，并可通过存储模块的USB端口导出到外部USB设备中。

被检电能质量监测装置可满足《GB/T 电能质量监测设备通用要求》等标准要求，例如满足《GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求》等标准要求，测量方法满足IEC61000-4-30，能够进行电能质量指标的测量、统计。

本实用新型可根据现场电能质量监测装置的功能选择测试项目，对于现场电能质量监测装置不具备测试指标测试项的，可不进行比对，能够方便使用者勾选检测项，避免造成对比设备测量结果的误差。本实用新型支持报告的模板的制作及编辑功能，使得监测报告的制作能够适应各种报告格式，并且制作方便、快捷，能够缩短报告的制作时间，减轻测试计量工作人员的工作量。

本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：包括信号采集处理模块、数据对比分析模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块；所述信号采集处理模块用于采集现场监测信号；所述数据对比分析模块用于将信号采集处理模块采集的信号与被检电能质量监测装置采集的信号进行电能质量参数的误差计算；所述时间同步模块用于将信号采集处理模块与被检电能质量监测装置采集信号的时间进行同步；所述通信模块用于被检电能质量监测装置与数据对比分析模块进行通信；所述存储模块用于存储并导出误差计算结果；所述人机交互模块用于设置所需计算误差的电能质量参数并展示电能质量参数的误差计算结果；所述系统配置模块用于根据人机交互模块选择所需计算误差的电能质量参数和检测报告模板；所述数据对比分析模块分别与信号采集处理模块、时间同步模块、通信模块、存储模块、人机交互模块、系统配置模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述信号采集处理模块包括电压互感器、电流钳、AD采样芯片；所述电压互感器用于采集监测点的电压信号；所述电流钳用于采集监测点的电流信号；所述AD采样芯片用于对监测点的电压信号、监测点的电流信号进行AD采样；所述电压互感器、电流钳分别与监测点、AD采样芯片连接。

3.根据权利要求2所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述AD采样芯片的型号为ADC7606芯片。

4.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述数据对比分析模块包括OMAP-L138处理器。

5.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述时间同步模块包括DP83640芯片。

6.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述通信模块包括RS485通信接口、以太网通信接口。

7.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述存储模块包括SD卡。

8.根据权利要求1所述的一种电能质量监测装置的在线比对检测装置，其特征在于：所述人机交互模块包括按键和TFT液晶显示屏。