一种多功能电能质量测试分析装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能电能质量测试分析装置，该装置包括：检测探头附件，用于获取电压信号及电流信号；综合信号处理单元，用于对所述电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果；其中，所述电能质量参数包括：电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度；信息显示屏，用于显示所述统计处理结果。可见，该装置实现对多个电能质量参数的全面检测，能够同时检测多个电能质量参数，缩短现场测试时间，提高测试效率。
【专利说明】一种多功能电能质量测试分析装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电能质量测试的【技术领域】，特别是涉及了一种多功能电能质量测试分析装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着电力工业及制造业水平的不断发展，特别近年来电力电子技术的蓬勃发展，电力系统非线性、冲击性负荷迅猛增加，严重危及了电网的安全可靠运行；同时，信息产业的发展对电能质量的要求日益苛刻，哪怕短暂的电能质量下降也可能造成相关产业巨大的经济损失。电能质量的测试和治理显得尤为重要，而其中电能质量的测试分析又是治理的基础。
[0003]电能质量包括电网频率、谐波、间谐波、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡度等。当前市场上的电能质量测试分析装置，现有的这些测量设备，虽然可以完成部分电能质量参数的检测，但都存在检测参数单一、检测功能不全的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种多功能电能质量测试分析装置，以实现对多个参数电能质量的全面检测，能够同时检测多个电能质量参数，缩短现场测试时间，提高测试效率。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种多功能电能质量测试分析装置，该装置包括:
[0006]检测探头附件，用于获取电压信号及电流信号；
[0007]与所述检测探头附件相连的综合信号处理单元，用于对所述电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数；并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果；
[0008]其中，所述电能质量参数包括:电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度；
[0009]与所述综合信号处理单元相连的信息显示屏，用于显示所述统计处理结果。
[0010]优选的，所述预处理包括:转换、隔离和滤波。
[0011]优选的，所述综合信号处理单元包括:
[0012]信号输入控制接口，用于传输所述电压信号和所述电流信号；
[0013]与所述信号输入控制接口相连的电压信号处理电路，用于对所述电压信号进行转换、隔离和滤波；
[0014]与所述信号输入控制接口相连的电流信号处理电路，用于对所述电流信号进行转换、隔离和滤波；
[0015]与所述电压信号处理电路和所述电流信号处理电路相连的中央处理单元电路，用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果。
[0016]优选的，所述中央处理单元电路包括数字信号处理器DSP和微处理器ARM;所述微处理器ARM用于与所述信息显示屏进行接口通信；所述数字信号处理器DSP用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理。
[0017]优选的，所述检测探头附件包括:
[0018]通过电压变换器接口与所述信号输入控制接口相连的电压变换器；
[0019]通过电压直连接口与所述信号输入控制接口相连的电压连接线缆；
[0020]通过电流钳接口与所述信号输入控制接口相连的电流钳；
[0021 ] 通过电流直连接口与所述信号输入控制接口相连的电流连接线缆。
[0022]优选的，所述检测探头附件还包括开关量信号线，用于获取开关量信号。
[0023]优选的，所述综合信号处理单元还包括:通过数字信号接口与所述开关信号线相连的数字信号处理电路，用于对所述开关量信号进行信号幅度变换和隔离。
[0024]优选的，所述装置还包括:
[0025]与所述中央处理单元电路相连的对时接口，用于与对时设备进行通信连接，完成对时过程；所述对时设备包括全球定位系统GPS或北斗卫星导航系统；
[0026]与所述中央处理单元电路相连的信息传输接口，用于与外接操作部件进行网络通讯；
[0027]与所述信息传输接口相连的所述外接操作部件，用于存储、传输、打印和处理所述统计处理结果；
[0028]其中，所述外接操作部件包括遥控器、键盘、或者鼠标。
[0029]本发明所提供的一种多功能电能质量测试分析装置，检测探头附件获取电压信号及电流信号，综合信号处理单元对所述电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果，其中，所述电能质量参数包括电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度，信息显示屏显示所述统计处理结果，便于操作人员查看。可见，该装置实现对电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度这些多个电能质量参数的全面检测，能够同时检测这些多个电能质量参数，缩短现场测试时间，提高测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的实施例，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获得其他的附图。
[0031]图1为本发明实施例所提供的一种多功能电能质量测试分析装置的结构示意图；
[0032]图2为本发明实施例所提供的又一种多功能电能质量测试分析装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]本发明的核心是提供一种多功能电能质量测试分析装置，以实现对多个参数电能质量的全面检测，能够同时检测多个参数电能质量，缩短现场检测时间的目的。
[0034]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0035]请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种多功能电能质量测试分析装置的结构示意图，该装置包括:
[0036]检测探头附件11，用于获取电压信号及电流信号；
[0037]与所述检测探头附件11相连的综合信号处理单元12，用于对所述电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理、参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果；
[0038]具体的，所述预处理包括:转换、隔离和滤波。
[0039]其中，所述电能质量参数包括:电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度；
[0040]与所述综合信号处理单元12相连的信息显示屏13，用于显示所述统计处理结果。
[0041]本发明所提供的一种多功能电能质量测试分析装置，检测探头附件11获取电压信号及电流信号，综合信号处理单元12对所述获取电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理、参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果，其中，所述电能质量参数包括电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度，信息显示屏13显示所述统计处理结果，便于操作人员查看。可见，该装置实现对电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度这些多个电能质量参数的全面检测，能够同时检测这些多个电能质量参数，缩短现场测试时间，提高测试效率。
[0042]结合图1，请参考图2，图2为本发明实施例所提供的又一种多功能电能质量测试分析装置的结构示意图。
[0043]基于图1提供的一种多功能电能质量测试分析装置，优选的，所述综合信号处理单元12包括:
[0044]信号输入控制接口 111，用于传输所述电压信号和所述电流信号；
[0045]与所述信号输入控制接口 111相连的电压信号处理电路112，用于对所述电压信号进行转换、隔离、滤波；
[0046]与所述信号输入控制接口 111相连的电流信号处理电路113，用于对所述电流信号进行转换、隔离、滤波；
[0047]与所述电压信号处理电路112和所述电流信号处理电路113相连的中央处理单元电路114，用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号并进行数字化采样、信号分析处理、参数计算，得到电能质量参数；并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果O
[0048]具体的，所述中央处理单元电路114包括数字信号处理器DSP和微处理器ARM ;所述微处理器ARM用于与所述信息显示屏进行接口通信；所述数字信号处理器DSP用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理；
[0049]其中，所述电能质量参数包括电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度。
[0050]优选的，所述检测探头附件11包括:
[0051]通过电压变换器接口 121与所述信号输入控制接口 111相连的电压变换器122 ；
[0052]通过电压直连接口 123与所述信号输入控制接口 111相连的电压连接线缆124 ；
[0053]通过电流钳接口 125与所述信号输入控制接口 111相连的电流钳126 ；
[0054]通过电流直连接口 127与所述信号输入控制接口 111相连的电流连接线缆128。
[0055]优选的，所述检测探头附件11还包括开关量信号线131，用于获取开关量信号；所述综合信号处理单元13还包括:通过数字信号接口 132与所述开关信号线131相连的数字信号处理电路133，用于对所述开关量信号的信号幅度变换、隔离。
[0056]优选的，所述装置还包括:
[0057]与所述中央处理单元电路114相连的对时接口 141，用于与对时设备进行通信连接，完成对时过程；所述对时设备包括全球定位系统GPS或北斗卫星导航系统；
[0058]与所述中央处理单元电路114相连的信息传输接口 142，用于与外接操作部件143进行网络通讯；
[0059]与所述信息传输接口 142相连的所述外接操作部件143，用于存储、传输、打印和处理所述统计处理结果；
[0060]具体的，所述信息传输接口 142可以连接通用打印机、显示器，进而可打印或显示所检测的参数、波形以及统计数据信息等，同时该装置通过所述信息传输接口 142可以与本地或远程的信息存储、处理设备进行通讯。
[0061]其中，所述外接操作部件143包括遥控器、键盘、或者鼠标。
[0062]基于上述优选，本发明所提供的一种多功能电能质量测试分析装置，电压变换器122和电压连接线缆124采集电压信号，电流钳126和电流连接线缆128采集电流信号；所述电压信号通过信号输入控制接口 111传输到电压信号处理电路112，电压信号处理电路112对所述电压信号进行转换、隔离、滤波，所述电流信号通过信号输入控制接口 111传输到电流信号处理电路113，电流信号处理电路113对所述电流信号进行转换、隔离、滤波。
[0063]进一步的，所述中央处理单元电路114的微处理器ARM与所述信息显示屏13进行接口通信；所述中央处理单元电路114的数字信号处理器DSP对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理；其中，所述电能质量参数包括电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度；13信息显示屏显示所述统计处理结果，便于操作人员查看。
[0064]进一步的，对时接口 141与对时设备进行通信连接，完成对时过程，所述对时设备包括全球定位系统GPS或北斗卫星导航系统；信息传输接口 142与外接操作部件143进行网络通讯，外接操作部件143存储、传输、打印和处理所述统计处理结果。
[0065]可见，该装置实现对电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度这些多个电能质量参数的全面检测，能够同时检测这些多个电能质量参数，缩短现场测试时间，提高测试效率。
[0066]以上对本发明所提供的一种多功能电能质量测试分析装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种多功能电能质量测试分析装置，其特征在于，包括: 检测探头附件，用于获取电压信号及电流信号； 与所述检测探头附件相连的综合信号处理单元，用于对所述电压信号及电流信号进行预处理，并进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数；并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果； 其中，所述电能质量参数包括:电网频率、电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度及三相电流不平衡度； 与所述综合信号处理单元相连的信息显示屏，用于显示所述统计处理结果。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理包括:转换、隔离和滤波。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述综合信号处理单元包括: 信号输入控制接口，用于传输所述电压信号和所述电流信号； 与所述信号输入控制接口相连的电压信号处理电路，用于对所述电压信号进行转换、隔离和滤波； 与所述信号输入控制接口相连的电流信号处理电路，用于对所述电流信号进行转换、隔离和滤波； 与所述电压信号处理电路和所述电流信号处理电路相连的中央处理单元电路，用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理，获取统计处理结果。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述中央处理单元电路包括数字信号处理器DSP和微处理器ARM ;所述微处理器ARM用于与所述信息显示屏进行接口通信；所述数字信号处理器DSP用于对预处理后的所述电压信号和所述电流信号进行数字化采样、信号分析处理和参数计算，得到电能质量参数，并对所述电能质量参数进行统计处理。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述检测探头附件包括: 通过电压变换器接口与所述信号输入控制接口相连的电压变换器； 通过电压直连接口与所述信号输入控制接口相连的电压连接线缆； 通过电流钳接口与所述信号输入控制接口相连的电流钳； 通过电流直连接口与所述信号输入控制接口相连的电流连接线缆。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述检测探头附件还包括开关量信号线，用于获取开关量信号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述综合信号处理单元还包括:通过数字信号接口与所述开关信号线相连的数字信号处理电路，用于对所述开关量信号进行信号幅度变换和隔离。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括: 与所述中央处理单元电路相连的对时接口，用于与对时设备进行通信连接，完成对时过程；所述对时设备包括全球定位系统GPS或北斗卫星导航系统； 与所述中央处理单元电路相连的信息传输接口，用于与外接操作部件进行网络通讯；与所述信息传输接口相连的所述外接操作部件，用于存储、传输、打印和处理所述统计处理结果； 其中，所述外接操作部件包括遥控器、键盘、或者鼠标。
【文档编号】G01R31/00GK104459416SQ201410805850
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】王莹, 李奇锋, 高涵冰, 赵娜, 姚然, 高宇航, 李德宇, 马骁, 任智慧 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司承德供电公司