專利名稱：多功能電網品質監測裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于電網品質在線監測設備技術領域，特別是一種多功能電網品質監測裝置。
背景技術：
隨著用電負荷日趨復雜化和多樣化，特別是干擾性負荷和非線性設備的不斷涌 入，使電力系統的電能質量受到嚴重影響；另一方面，隨著高新技術的迅猛發展，許多 精密設備和裝置對電能質量的變化非常敏感，電能質量的瞬間變化就可能造成巨大的經 濟損失。因此，不論是發電企業、供電企業、還是用電企業，都迫切需要對電能質量進 行實時監測和分析。電力系統電能質量監控的實時性要求較高，不僅含有頻率、電壓、電流、有 功、無功、諧波分量、序分量等，而且有些采集的特征量頻率變化快而且復雜，如暫態 突變量、高頻的故障行波等，普通的采集處理方法對多路進行采樣計算顯得困難甚至難 以實現。為了克服以上不足，滿足現代電力系統的要求，應將先進的數字信號處理技術 應用到電力系統中充分發揮其快速強大的運算及并行運行處理能力，滿足電力系統監控 實時性和處理算法的復雜性等要求，并為不斷發展的新理論和新算法應用于電力系統的 實踐奠定技術基礎。
發明內容
本發明的目的是提供一種以DSP2806型DSP為控制核心，設計了響應快、延時 小和沒有相位偏移的多功能電網品質監測裝置。本發明的目的是本發明的目的是通過以下技術方案件來實現的。本發明的電網品質在線監測裝置，其特征在于由高強度全塑外殼，設置在此高 強度全塑外殼內的高效率微型開關電源，與此高效率微型開關電源相聯接的數字信號處 理芯片，分別與此數字信號處理芯片及所述的高效率微型開關電源相聯接的大容量開關 量出口、A/D模數轉換電路、硬件實時時鐘、鐵電RAM、RS485通信接口電路、CPU運 行監視電路、GSM模塊，分別與所述的A/D模數轉換電路相聯接的信號濾波調理回路和 高精度電壓基準所組成。所述的數字信號處理芯片為具有浮點運算功能的數字信號處理芯片DSP2806。所述的微型開關電源為高效率微型開關電源。所述的A/D模數轉換電路為16位高精度A/D模數轉換電路。所述的信號濾波調理回路分別與高精度電流傳感器和高精度電阻相聯接。本發明以DSP2806型DSP為控制核心，設計了響應快、延時小和沒有相位偏移 的多功能電網品質監測裝置。在整個控制系統中，信號采集單元的轉換精度決定整個監 測裝置性能的優劣。采用AD公司專為電力系統設計的高速帶有內置采樣和保持電路的 16位模/數轉換器AD7656，可以提高監控裝置的測量精度。通過以上兩種硬件在結合快速傅立葉變換對電網的各種參數進行分析和運算，得到的結果可以通過大屏幕液晶顯 示屏進行顯示。還可以通過鍵盤整定報警上下限。當測量的值達到報警上下限時，裝置 可以通過GSM模塊采用短信的方式，將報警信息發到設定的手機上報警。本發明是一種多功能電網品質監測裝置，電網的三相電壓和電流通過信號濾波 調理回路進行處理，經由高分辨率的16位模數轉換器，把模擬量轉換位可以被CPU進行 處理的數字信號。CPU利用其快速的數據處理能力，對信號進行快速傅立葉分析，計算出電網含 有的各次諧波以及電壓電流的有效值，同時對電網的各種參數進行監測，其中包括閃變 監測、三相不平衡監測、電壓合格率、電壓越限判斷、有功功率、無功功率、相位測量 等電氣量。特別是此裝置具有如下特殊功能，裝置對所得到的數據與裝置中預置的定值進 行判斷比較，分析各個參數是否越限，如果發生越限，裝置將通過GSM模塊，將越限的 信息通過短信的方式發送到指定的手機上，以提醒運行人員及時處理故障。本發明的優點有1、可以對電網的各種電氣量進行監視，并可以將數據進行遠方傳送。2、可以按照設定的定值對電容器進行投切，對系統進行快速的無功調節。3、可避免過補償或輕載時電壓過高，造成設備損壞。4、減輕操作人員的勞動強度。5、保證供電質量的要求。該裝置把具有浮點運算功能的32位高性能單片機技 術用于無功功率補償控制，利用高性能單片機快速、準確的數據處理能力和可靠的通信 功能，通過RS485接口和智能電度表RS485接口進行數據的實時交換。單片機根據實時 通信得到的數據與存儲在鐵電RAM中的定值進行比較，以判斷是否越限，及時準確的控 制電容器的投切，進行快速的無功調節。
圖1為本發明的結構框圖。
具體實施例方式下面結合
本發明的具體實施方式
。如圖1所示，本發明的電網品質在線監測裝置，其特征在于由高強度全塑外殼 (圖中未示出)，設置在此高強度全塑外殼內的微型開關電源1，與此高效率微型開關電 源1相聯接的數字信號處理芯片6，分別與此數字信號處理芯片6及所述的高效率微型 開關電源1相聯接的大容量開關量出口 5、A/D模數轉換電路3、硬件實時時鐘7、鐵電 RAM8、RS485通信接口電路9、CPU運行監視電路10、GSM模塊11，分別與所述的A/ D模數轉換電路3相聯接的信號濾波調理回路2和高精度電壓基準4所組成。所述的數字信號處理芯片6為具有浮點運算功能的數字信號處理芯片DSP2806。所述的微型開關電源1為高效率微型開關電源。所述的A/D模數轉換電路3為 16位高精度A/D模數轉換電路。所述的信號濾波調理回路2分別與高精度電流傳感器和高精度電阻相聯接。
本發明的優點有通過該裝置對電容器的自動投切既可以減小線路無功電流， 增大有功輸送能力，降低變壓器低壓側到末端負荷間的線路損耗，改善末端電壓質量， 節能降損、改善電網電 壓質量，又能夠減輕了運行人員的勞動強度，保證供電質量的要 求。通過GSM模塊，將越限的信息通過短信的方式發送到指定的手機上，以提醒運行人 員及時處理故障。
權利要求
1.一種多功能電網品質監測裝置，其特征在于由高強度全塑外殼，設置在此高強度 全塑外殼內的高效率微型開關電源，與此高效率微型開關電源相聯接的數字信號處理芯 片，分別與此數字信號處理芯片及所述的高效率微型開關電源相聯接的大容量開關量出 口、A/D模數轉換電路、硬件實時時鐘、鐵電RAM、RS485通信接口電路、CPU運行監 視電路、GSM模塊，分別與所述的A/D模數轉換電路相聯接的信號濾波調理回路和高精 度電壓基準所組成。
2.根據權利要求1所述的多功能電網品質監測裝置，其特征在于所述的數字信號處理 芯片為具有浮點運算功能的數字信號處理芯片DSP2806。
3.根據權利要求1所述的多功能電網品質監測裝置，其特征在于所述的微型開關電源 為高效率微型開關電源。
4.根據權利要求1所述的多功能電網品質監測裝置，其特征在于所述的A/D模數轉 換電路為16位高精度A/D模數轉換電路。
5.根據權利要求1所述的多功能電網品質監測裝置，其特征在于所述的信號濾波調理 回路分別與高精度電流傳感器和高精度電阻相聯接。
全文摘要
本發明屬于電網品質在線監測設備技術領域，特別是一種多功能電網品質監測裝置，由高強度全塑外殼，高效率微型開關電源，數字信號處理芯片，大容量開關量出口、A/D模數轉換電路、硬件實時時鐘、鐵電RAM、RS485通信接口電路、CPU運行監視電路、GSM模塊，信號濾波調理回路和高精度電壓基準，高精度電流傳感器和高精度電阻所組成。優點可以減小線路無功電流，增大有功輸送能力，降低變壓器低壓側到末端負荷間的線路損耗，改善末端電壓質量，夠減輕勞動強度，保證供電質量的要求。
文檔編號G01R31/00GK102012468SQ20091018726
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者呂鋼 申請人:鞍鋼集團礦業公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
