一种电能质量分析仪制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电能质量分析仪，包括信号采集模块、双DSP并行任务高速处理模块、主控制器模块以及显示存储模块，可实现对电力信号进行智能化的稳态分析和暂态分析以及电能质量指标的计算，电力监测数据精准、快速，并能进行实时测量和实时分析，方便现场人员进行现场操作，操作简单方便，支持智能化监测和网络化拓展。测和网络化拓展。测和网络化拓展。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量分析仪


[0001]本专利技术实施例涉及电力测量
，具体涉及一种电能质量分析仪。

技术介绍

[0002]随着科学技术和国民经济的快速发展，各种工业生产对电力系统电能质量的要求越来越高。为保护电力系统安全和用电安全，迫切需要对电能质量进行监测和分析，以提供整改方案、加强防范措施、限制强干扰源，从而保护电力系统的安全、可靠、经济运行，并保护电力用户的合法权益。
[0003]电能质量分析仪的传统设计大多采用工业计算机配备数据采集卡来实现电能质量的数据采集和分析，主要针对稳态指标进行监测，系统的实时性难以保证，智能化和网络化水平也不太高。具体主要存在以下问题：(1)由于采用各种计算机作为现场监测分析工具，导致设备成本偏高；(2)设备配置的灵活性、通用性差，往往只能用于特定的操作环境；(3)远程通信能力有限，不易实现远程监控、数据共享和长期评估及预测；(4)对干扰的分类和故障的辨识能力有限，不具备智能分析功能，不能提供给用户直接用于决策的信息；(5)实时性差，时频分析手段落后，不具备对瞬时扰动和暂态谐波的跟踪和捕获能力；(6)现场设备不具备实时分析能力，大量采样数据都要传送给专门的分析工具去处理，导致对现场设备的存储容量要求很大。(7)配套软件功能简陋，不能对数据进行丰富可靠的分析；(8)欠缺有好的界面和良好的操作体验；(9)仪器普遍使用硬件，没有瞬变电压的检测功能，结构简单，功能单一。
[0004]由此可见，利用先进的技术手段，采用精确合理的计算方法，研制功能齐全、性能优良、安装简单、使用方便的电能质量分析仪是十分必要的，对提高电力系统供电的安全性、可靠性和经济性，保证用电设备的正常工作和工农业生产的持续高效，都有十分重要意义。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术实施例提供一种电能质量分析仪，以解决现有的电能质量分析仪大多采用工业计算机配备数据采集卡来实现电能质量的数据采集和分析，主要针对稳态指标进行监测，系统的实时性难以保证，智能化和网络化水平也不太高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种电能质量分析仪，所述分析仪包括信号采集模块、双DSP并行任务高速处理模块、主控制器模块以及显示存储模块，所述信号采集模块连接双DSP并行任务高速处理模块，所述双DSP并行任务高速处理模块、显示存储模块均连接至所述主控制器模块，所述信号采集模块用于通过整流滤波电路将输入的AC电力信号转换为DC电力信号，所述双DSP并行任务高速处理模块采用双片DSP处理器设计架构，一片用于多次谐波分析处理，根据获取的DC电力信号进行稳态分析和暂态分析，并进行电能质量指标的计算，另一片用于高级算法应用，实现实时动态自定义信号识别，，所述主控制器模块用于控制双DSP并行任务高速处理模块进行数据处理和数据传输，
并控制将对电力信号的分析结果以及计算得到的电能质量指标数据在显示存储模块进行显示和存储。
[0007]进一步地，所述分析仪还包括与主控制器模块连接的报警反馈模块，所述报警反馈模块用于当计算得到的电能质量指标数据超过设定的限值时则启动报警功能。
[0008]进一步地，所述分析仪还包括辅助电源模块，所述辅助电源模块连接整流滤波电路，用于从内部直流电压母线取电，以实现为分析仪中各模块供电。
[0009]进一步地，所述分析仪还包括与主控制器模块连接的通讯模块，所述通讯模块用于实现与上位机的通讯。
[0010]进一步地，所述稳态分析包括检测三相电压、电流的有效值，电网频率，电压、电流的各次谐波及谐波总畸变率，电压、电流中的正序和负序分量，三相不平衡等的计算；所述暂态信号分析包含电压瞬变、短时电压骤升、骤降、电压闪变、短时严重波形畸变等检测内容。
[0011]进一步地，所述双DSP并行任务高速处理模块具体还用于通过加窗傅里叶变换法计算出50次以下谐波的幅值和相位，并从谐波分析结果进一步计算得到三相系统各相的有效值、频率、功率、相位差、失真度和不平衡度等基本电参数。
[0012]进一步地，所述双DSP并行任务高速处理模块具体还用于采用了基于小波变换的电压瞬变检测算法；在短时电压骤升骤降和浪涌电流检测中，使用了实时真有效值计算方法，通过有效值与阈值的比较来判断有无事件发生；电压闪变的评估使用了IEC推荐的同步检波法，通过IEC测试数据对闪变测量值进行校准。
[0013]进一步地，所述整流滤波电路中，整流模块采用三电平谐振软开关技术，主功率电路由PFC模块和DC/DC模块组成，PFC模块用于对功率因素进行校正，减少输入电流谐波，并将交流初步整流成一个内部直流电压母线，作为后级DC/DC模块的输入，DC/DC模块用于将内部直流母线电压进行高频斩波，由高频变压器将能量传递到副边，副边整流滤波电路重新对高频电压方波进行整流滤波得到高质量的直流电源。
[0014]进一步地，所述主控制器模块采用ARM嵌入式平台，芯片型号为S3C2410，ARM嵌入式平台中植入有WinCE操作系统。
[0015]本专利技术实施例具有如下优点：
[0016]本专利技术实施例提出的一种电能质量分析仪，包括信号采集模块、双DSP并行任务高速处理模块、主控制器模块以及显示存储模块，可实现对电力信号进行智能化的稳态分析和暂态分析以及电能质量指标的计算，电力监测数据精准、快速，并能进行实时测量和实时分析，方便现场人员进行现场操作，操作简单方便，支持智能化监测和网络化拓展。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0018]图1为本专利技术实施例1提供的一种电能质量分析仪的结构示意图。
具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，本实施例提出了一种电能质量分析仪，该分析仪包括信号采集模块100、双DSP并行任务高速处理模块200、主控制器模块300、显示存储模块400、报警反馈模块500、通讯模块600以及辅助电源模块700。信号采集模块100连接双DSP并行任务高速处理模块200，双DSP并行任务高速处理模块200、显示存储模块400、报警反馈模块500、通讯模块600均连接至主控制器模块300。
[0022]信号采集模块100用于通过整流滤波电路将输入的AC电力信号转换为DC电力信号，双DSP并行任务高速处理模块200采用双片DSP处理器设计架构，一片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能质量分析仪，其特征在于，所述分析仪包括信号采集模块、双DSP并行任务高速处理模块、主控制器模块以及显示存储模块，所述信号采集模块连接双DSP并行任务高速处理模块，所述双DSP并行任务高速处理模块、显示存储模块均连接至所述主控制器模块，所述信号采集模块用于通过整流滤波电路将输入的AC电力信号转换为DC电力信号，所述双DSP并行任务高速处理模块采用双片DSP处理器设计架构，一片用于多次谐波分析处理，根据获取的DC电力信号进行稳态分析和暂态分析，并进行电能质量指标的计算，另一片用于高级算法应用，实现实时动态自定义信号识别，所述主控制器模块用于控制双DSP并行任务高速处理模块进行数据处理和数据传输，并控制将对电力信号的分析结果以及计算得到的电能质量指标数据在显示存储模块进行显示和存储。2.根据权利要求1所述的一种电能质量分析仪，其特征在于，所述分析仪还包括与主控制器模块连接的报警反馈模块，所述报警反馈模块用于当计算得到的电能质量指标数据超过设定的限值时则启动报警功能。3.根据权利要求1所述的一种电能质量分析仪，其特征在于，所述分析仪还包括辅助电源模块，所述辅助电源模块连接整流滤波电路，用于从内部直流电压母线取电，以实现为分析仪中各模块供电。4.根据权利要求1所述的一种电能质量分析仪，其特征在于，所述分析仪还包括与主控制器模块连接的通讯模块，所述通讯模块用于实现与上位机的通讯。5.根据权利要求1所述的一种电能质量分析仪，其特征在于，所述稳态分析包括检测三相电压、电流的有效值，电网频率，电压、电流的各次谐波及谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏合宇，马强，李伟杰，刘伟，张坤强，李志波，肖功科，邓宇，魏合民，楚秦冲，徐鹏飞，
申请(专利权)人：北京国电光宇机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：