基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪制造技术

基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪。涉及电能检测设备。包括：双速率采样模块，所述双速率采样模块将输入的电信号；数据处理单元，所述数据处理单元与双速率采样模块进行通信，将所得的电信号进行快速傅里叶变换；和数据存储单元，所述数据存储单元与数据处理单元连接，将处理后的数据进行存储。具体的，所述双速率采样模块包括依次连接的双速率同步采样单元、数据抽取单元和后续信号处理单元。具体的，所述数据存储单元与LCD显示屏连接，将所测线路的数据进行显示。本实用新型专利技术实现多功能、多样化监测。大大节省了运维的人力资源和物料成本，为电网稳定运行创造巨大效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪


[0001]本技术涉及电能检测设备，尤其涉及基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪。

技术介绍

[0002]在飞速发展的社会大环境下，能源的产生和能源的利用已经成为较为严重的问题。电力行业中，随着并网容量正朝着越来越大的方向发展，电气化铁路、特高压变电站等大负荷、大负载用户的电能质量问题始终无法完美解决。
[0003]常规的变电站内部，都具备不同厂家、不同样式的电能质量在线监测装置，一般采取的是从互感器二次侧引入220V电压和类似1A、5A电流进行电能质量监测；也有采取光纤的光采样通信，利用模数转换进行更高效率的电能质量监测。以上技术方案为变电站内部的常规手段，但也具备如下缺点：其一，设备较为笨重，需设置单独屏柜进行单独架设和单独运行；其二，无论是常规或光采阳监测，都需要将测量线从另一侧引出，对于走线、集成等工况造成一定困难。因此，站内常备的电能质量在线监测装置，可以用作常规情况的监测，对于用户特定的需求可能无法满足。
[0004]目前的电能质量在线监测装置和同类的电压检测仪、电压暂降装置等电能质量设备，国内采取的常规办法是采取等速率同步采样的方式，即在整个采样的过程中，采样的速率保持不变，在采样时间间隔Ts与被测交流信号周期T及一个周期内采样点数N之间满足关系式T＝N*Ts。这种采样方式又被称作等间隔整周期采样或等周期均匀采样。这种方法需要保证采样截断区间正好等于被测连续信号周期的整数倍。
[0005]上述方法有不可避免的缺陷，即无法保证电网系统的频率始终保持不变。每当频率变动后，其采样点的采样频率也必须跟随变动，最终会形成一个
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T的周期误差。虽然部分电能质量厂家会在最终的算法中加入对误差的修正计算，但是在采样过程中形成的误差作为固有误差来说是无法修正的，因此即使结果修正后，其真实的数据和电能质量也发生了实际变化，变化程度往往与
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T这样的固有误差相关。
[0006]对非同步采样数值进行频谱分析的时候，非周期误差带来的频谱泄露现象比较严重，这样使得谐波计算的幅值、频率和相位的计算偏离实际值。常用的减小信号时域参量的截断误差和频域分析的频谱泄露误差的方法有准同步采样、加窗技术、加窗
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插值技术等。这些方法都可以极大地抑制频谱漏泄误差，但增加了计算处理复杂度，同时也引入了处理误差。

技术实现思路

[0007]本技术针对以上问题，提供了一种完全区分与等速率同步采样，将电网运行带来的系统误差、周期误差等影响降到了最低的基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪。
[0008]本技术的技术方案是：基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪，包括：
[0009]双速率采样模块，所述双速率采样模块将输入的电信号；
[0010]数据处理单元，所述数据处理单元与双速率采样模块进行通信，将所得的电信号进行快速傅里叶变换；和
[0011]数据存储单元，所述数据存储单元与数据处理单元连接，将处理后的数据进行存储。
[0012]具体的，所述双速率采样模块包括依次连接的双速率同步采样单元、数据抽取单元和后续信号处理单元。
[0013]具体的，所述数据存储单元与LCD显示屏连接，将所测线路的数据进行显示。
[0014]本技术包括双速率采样模块、数据处理单元和数据存储单元。电信号输入到双速率采样模块中，双速率采样模块在经过双速率同步采样单元、数据抽取单元和后续信号处理单元处理后将所得的电信号进行输出，递入数据处理单元；数据处理单元将所得的电信号进行快速傅里叶变换，即为市面上一般电能质量装置获取电信号后的处理方式，但本案的处理精度将更高，误差更小，更能反映电网运行状态；数据处理单元最终将处理好的电信号数据递入数据存储单元，用于对数据的存储；而后，进入数据展示阶段，本案配备有LCD显示屏，并自带声光告警，用于在所测线路的数据展示和异常告警；当发生异常告警时，显示屏上会显示异常原因，此时即可以人工介入，排查问题，消除隐患；本专利技术还自带4G模块，专门用于数据上云，将所测数据进行上云存储；而后，便是根据特殊用户的特定需求进行定制化量产，实现多功能、多样化监测。大大节省了运维的人力资源和物料成本，为电网稳定运行创造巨大效益。
附图说明
[0015]图1是双速率同步采样模块内部工作原理图，
[0016]图2是本技术的工作原理图。
具体实施方式
[0017]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0018]本技术如图1
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2所示；基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪，包括：
[0019]双速率采样模块，所述双速率采样模块将输入的电信号；
[0020]数据处理单元，所述数据处理单元与双速率采样模块进行通信，将所得的电信号进行快速傅里叶变换；和
[0021]数据存储单元，所述数据存储单元与数据处理单元连接，将处理后的数据进行存储。
[0022]参照图1所示，进一步限定，所述双速率采样模块包括依次连接的双速率同步采样单元、数据抽取单元和后续信号处理单元。
[0023]接收来自外部的模拟信号，而后进入双速率同步采样单元，将信号处理的1号结果递入数据抽取单元，再将信号处理的2号结果递入后续信号处理单元。
[0024]双速率同步采样模块包括电信号接收电路(型号为EI
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input
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21)和DSP单片机的双速率同步采样处理部分。
[0025]进一步优化，所述数据存储单元与LCD显示屏连接，将所测线路的数据进行显示。
[0026]首先，由电信号输入到双速率采样模块中，双速率采样模块在经过双速率同步采样单元、数据抽取单元和后续信号处理单元处理后将所得的电信号进行输出，递入数据处理单元；数据处理单元将所得的电信号进行快速傅里叶变换，即为市面上一般电能质量装置获取电信号后的处理方式，但本案的处理精度将更高，误差更小，更能反映电网运行状态；数据处理单元最终将处理好的电信号数据递入数据存储单元，用于对数据的存储；而后，进入数据展示阶段，本案配备有LCD显示屏，并自带声光告警，用于在所测线路的数据展示和异常告警；当发生异常告警时，显示屏上会显示异常原因，此时即可以人工介入，排查问题，消除隐患；本专利技术还自带4G模块，专门用于数据上云，将所测数据进行上云存储；而后，便是根据特殊用户的特定需求进行定制化量产，实现多功能、多样化监测。大大节省了运维的人力资源和物料成本，为电网稳定运行创造巨大效益。
[0027]便携式的电能质量监测仪，其体积较小、重量较轻、可以随身携带一个甚至多个监测仪，在不同的线路可以同时工作，其自带的显示屏可以显示线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双速率同步采样的便携式电能质量监测仪，其特征在于，包括：双速率采样模块，所述双速率采样模块将输入的电信号传送至数据处理单元；数据处理单元，所述数据处理单元与双速率采样模块进行通信，将所得的电信号进行快速傅里叶变换；随后将处理完毕的数据传送至数据存储单元；数据存储单元，所述数据存储单元与数据处理单元连接，将处理后的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立，侯栋炎，李彩丹，潘磊，
申请(专利权)人：江苏中凌高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：