一种电力质量分析仪表制造技术

本发明专利技术提供一种电力质量分析仪表，能够长期在线监测电网质量，弥补现有电力质量分析仪表的不足之处，它由数字信号处理模块和控制模块组成，由所述数字信号处理模块对电力系统中的各相电流、电压信号进行采样，通过高速通信接口与所述控制模块之间进行数据交换，由所述控制模块实现所述电力质量分析仪表的显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及初始化数据设定功能，实现本发明专利技术的目的。

Electric power quality analysis instrument

The invention provides a power quality analysis meter, long-term online monitoring of power quality, make up the existing deficiencies of power quality analysis instrument, which is composed of a digital signal processing module and a control module, the digital signal processing module to sample the phase current and voltage signal in the power system, the data exchange between the high speed communication interface and the control module, analysis instrument display, data storage, statistics, communication, function of power meter selection and initialization data setting module to realize the power quality control by the realization of the purpose of the present invention.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力仪表，特别涉及一种适用于电力系统及电力用户配电 网的电力质量在线分析的电力质量分析仪表。
技术介绍
现有的国外电力质量分析类产品大都为便携式仪器，其主要是采用工控机 方式，实现三相同时采集，但是这类仪器的数据分析内容较少，产品可靠性不 高，不能长期在线监测运行，而且价格方面非常昂贵，大多数国内客户无法承 受。然而国内的一些产品如青岛青智仪器在2005年推出的ZW5433C型电能 质量分析仪，它虽然功能较多，可以在线显示电压电流波形/谐波棒图，但是 此产品的外型比较大，测量精度不高，而且实时性差，无法满足客户的实际需 求。湖南威胜仪表的DTSD341-9C型电能计量挂表具有精度高，可靠性好的优 点，但是同样的，它的外型比较大，显示界面单一，价格昂贵，并且不适合用于 安装式数字仪表领域。因此，客户特别需要一种精度高、可靠性好、数据分析内容多、价格适中 的电力质量分析仪表，能够长期在线监测电网质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电力质量分析仪表，能够长期在线监测电网质 量，弥补现有电力质量分析仪表的不足之处。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现 一种电力质量分析仪表，其特征在于，它包括数字信号处理模块和控制模 块组成，由所述数字信号处理模块对电力系统中的各相电流、电压信号进行采 样，通过高速通信接口与所述控制模块之间进行数据交换，由所述控制模块实3现所述电力质量分析仪表的显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及 初始化数据设定功能。所述数字信号处理模块通过一 A/D转换模块从电力系统中的电压、电流 互感器上采样各相的电流、电压信号。所述数字信号处理模块上连接有保持跟踪时间和日期等信息的实时时钟 模块，为所述电力质量分析仪表提供一个计时标准。所述数字信号处理模块上连接有程序存储模块，所述程序存储模块内存储 有所述数字信号处理模块的程序。所述数字信号处理模块上连接有用于实时记录并存储报警数据的铁电存 储模块。所述控制模块连接有用于显示的点阵LCD模块、用于对所述控制模块进 行控制的按键输入模块、用于通讯的通讯模块及开关量输入输出模块。所述控制模块为可实时仿真和跟踪的基于ARM7 TDMI-S核的32位CPU心片。本专利技术的电力质量分析仪表的基本工作原理为所述数字信号处理模块通过A/D转换模块对电力系统的各相电流、电压进 行采样，由所述数字信号处理模块经过相应的数学计算完成对电力系统全电量参数测量、电能累计等工作；计算数据通过高速通信接口与所述控制芯片进行 数据交换，由所述控制模块完成显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择 以及初始化数据设定等工作，所述控制模块集成了全部电力参数测量(电压、 电流、有功/无功/视在功率、功率因数、频率等)，全面的电能计量和考核管理 (正/反向有功电能、感/容性无功电能高精度计量；可分8个时段三种费率计 量本月、上月、上上月以及总的电能等)及电能质量分析数据(电流电压不平 衡度、电流/电压31次谐波分量及THD等)。 本专利技术的电力质量分析仪表具有如下特点1) 采用数字信号处理模块+控制模块的硬件框架，可以快速实时的分析 电力系统各种实时数据，同时实现分析数据的处理、存储及显示；2) 由所述数字信号处理模块负责采集输入信号完成FFT运算，进而对电 力质量进行准确，实时的分析跟踪，技术构思新颖，功能强大，集成度高，结4构紧凑，运行可靠，成本低，信息处理速度和精度控制较现有技术大大提高。3) 由所述控制模块与所述数字信号处理模块完成数据交换，并实现按键 输入、点阵液晶驱动、开关量输入输出控制及通讯。4) 显示界面采用大屏幕点阵式液晶，图形界面数据丰富，操作简单易用； 可以实时显示电网谐波数据/棒图和波形，便于电力系统现场使用。附图说明图1是本专利技术的电力质量分析仪表的结构框图。 具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。 实施例如图1所示， 一种电力质量分析仪表，它包括数字信号处理模块1和控制模块2组成。数字信号处理模块1通过一 A/D转换模块3从电力系统中的电压、电流 互感器上采样各相的电流、电压信号。三相电压/电流是从配置于电力系统(或电力用户)变电站的电压互感器 (PT)及电流互感器(CT)经A/D转换模块3和前端的滤波电路，将来自于 电力系统(或电力用户)变电站的电压互感器(PT)及电流互感器(CT)的 高电压大电流信号转换为适合数字信号处理模块1使用的弱电信号，并滤除信 号线上的尖峰干扰的信号。A/D转换模块3为一A/D变换器(AD73360)，它具有六个模拟量输入通 道，所采集到的弱电信号经A/D转换模块3转换并输出长度为十六位的数字量 到数字信号处理模块l。数字信号处理模块1接受A/D转换模块3转换后的数据，并实时计算信 号频率，通过相应的数学计算，由数字信号处理模块1完成对电力系统全电量 参数测量/电能累计等工作；数字信号处理模块1为一 DSP数字信号处理器 (ADSP219x)，运用FFT算法计算三相电压电流的2 31次谐波数值，分析计算电流K系数、电压波峰系数、THFF电话波形因子及三相电压电流不平衡 度，谐波电压电流含有率等参数，其速度不仅是MPU的4—10倍，而且可以 不间断的完成数据的实时输入输出。DSP技术结合FFT实时变换以形成后续 电路所需数据。数字信号处理模块1上连接有保持跟踪时间和日期等信息的实时时钟模 块ll，为所述电力质量分析仪表提供一个计时标准。实时时钟模块11通过晶振及相关电路组成的时钟电路的生成脉冲，每次 系统时钟在系统初起时通过实时时钟模块11初始化。实时时钟模块11在VDD 掉电以后自动切换到后备电池。在使用后备电池的情况下，实时时钟耗电量很 少以便其可以长期工作。数字信号处理模块1上连接有程序存储模块12，程序存储模块12内存储 有所述数字信号处理模块的程序。数字信号处理模块1上连接有用于实时记录并存储报警数据的铁电存储 模块13。控制模块2为可实时仿真和跟踪的基于ARM7 TDMI-S核的32位CPU芯 片，控制模块2连接有用于显示的点阵LCD模块21、用于对控制模块2进行 控制的按键输入模块22、用于通讯的通讯模块23及开关量输入输出模块24。控制模块2完成与数字信号处理模块1的数据交换并完成人机界面的设 计，包括点阵液晶驱动、按键输入、开关量输入输出、报警输出和通讯等的处 理，利用按键能够很方便的实现系统参数的保存，确保了该仪表结构的真正实 用。点阵LCD模块21采用大屏幕点阵式液晶，图形界面数据丰富，操作简单 易用；可以实时显示电网谐波数据/棒图和波形，便于电力系统现场使用。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业 的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内，本 专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。权利要求1、一种电力质量分析仪表，其特征在于，它包括数字信号处理模块和控制模块组成，由所述数字信号处理模块对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力质量分析仪表，其特征在于，它包括数字信号处理模块和控制模块组成，由所述数字信号处理模块对电力系统中的各相电流、电压信号进行采样，通过高速通信接口与所述控制模块之间进行数据交换，由所述控制模块实现所述电力质量分析仪表的显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及初始化数据设定功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周中，蔡守平，
申请(专利权)人：上海安科瑞电气有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]