一种电网参数检测电路的制作方法

本实用新型涉及电网检测技术，尤其是涉及一种电网参数检测电路。

背景技术：

为缓解能源危机、实现可持续发展，开发利用可再生清洁能源已成为电力行业改革的重大课题，将新能源并入电网成为必然趋势。并网逆变技术中要保证逆变器与电网同步运行，必须要检测出电网电压的幅值、相位与频率。

为保证并网逆变器与电网同步，设计一种可检测电网参数的电路，可识别电网相关参数，成为需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电网参数检测电路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电网参数检测电路，包括电网电压检测电路、电网频率检测电路、报警电路和单片机，所述的单片机分别与电网电压检测电路、电网频率检测电路、报警电路连接，所述的电网电压检测电路、电网频率检测电路、报警电路分别与电网连接。

所述的电网电压检测电路、电网频率检测电路、报警电路分别通过继电器与电网连接。

所述的电网电压检测电路包括依次连接的差分放电电路、滤波电路和稳压二极管，所述的差分放电电路输入端与电网连接，所述的稳压二极管与单片机连接。

所述的电网频率检测电路包括依次连接的运放积分电路、限流电阻和光电耦合器，所述的运放积分电路输入端与电网连接，所述的光电耦合器与单片机连接。

所述的报警电路包括RS触发器。

所述的检测电路还包括分别与单片机连接的报警指示器、电网参数显示器和电网动作保护显示器。

与现有技术相比，本实用新型操作简单，易于实现，相对传统电路有更好的灵活性，安全性，可靠性。对于本电路设计，能灵活运用到并网逆变器设计中，可作为并网逆变器的基础电网监测部分，为并网条件提供保证。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电网电压检测电路的具体电路图；

图3为本实用新型电网频率检测电路的具体电路图；

图4为本实用新型报警电路的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型包括电网电压检测电路1、电网频率检测电路2、报警电路3和单片机4，所述的单片机4分别与电网电压检测电路1、电网频率检测电路2、报警电路3连接，所述的电网电压检测电路1、电网频率检测电路2、报警电路3分别通过继电器5与电网6连接，所述的检测电路还包括分别与单片机4连接的报警指示器7、电网参数显示器8和电网动作保护显示器9。

本实用新型能检测电网基本参数，并将电网参数信号转换成为单片机可识别信号，供单片机完成相关并网操作。

电网电压的检测：

将电网接入检测电网参数的电路中，通过差分放大电路将电网电压信号转换为单片机可识别信号。根据电网电压的幅值计算出放大电路的放大倍数，并留有裕量，保证电网电压在正常范围内波动时电路可正确检测出正确参数。

电路设计采用差分放大电路，对比传统的电阻分压电路，具有能够抑制零点漂移及抑制噪声与干扰的优点，同时，电路中加入限压二极管，防止电网电压的异常波动超过单片机最大采样电压值，能够起到保护单片机的作用。

电网频率的检测

将电网接入检测电网参数的电路中，通过过零点检测电路将电网频率信号转换为单片机可识别信号。单片机根据零点检测电路的高低电平信号时间测量，计算出电网的频率。

电路采用运放积分电路设计，有效抑制干扰，并通过光耦隔离，使电路具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。

报警电路的检测：

将电网电压检测电路接入报警检测电路，通过触发器电路设计，将异常电网信号锁住，并接入单片机，单片机根据接收信号对电网接入电路进行操作触发，断开继电器，切断电网接入回路。

报警电路采用RS触发器设计，通过触发器设计可将出错信号锁住，并通过硬件触发保护电路，当错误修复后，可通过软件重新启动检测电路。

本实用新型将电网连接到所设计电路中，单片机完成AD采样程序，将采样值经过转换变成电网对应电压值，单片机调用锁相模块，读取锁相信号，识别电网频率。

报警检测电路可通过硬件完成切断电网的动作，也可根据单片机采样信号完成切断电网动作。当单片机读取到的电网信号正常时，可重新连接电网。

如图2所示，电网电压检测电路，其中R57，R50，R51，R184与R49，R58，R60，R61，R186与R459与OPA2348构成差分放大电路，能够抑制零点漂移及抑制噪声与干扰，其放大倍数为1/320。R54与C46构成滤波电路，D16为稳压二极管，起到稳压作用。

如图3所示，电网频率检测电路，其中R4，R5，C27，U14组成积分电路，有效抑制干扰，U13为光耦，起到输入输出隔离作用，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力以及共模抑制能力。其中R62，C30组成滤波电路，R6起到限流作用。

如图4所示，报警检测电路，其中74F00D的两个与非门组成RS触发器，能够锁住触发信号，并对电路进行保护。其中R122，R124，C84起到分压与滤波的作用，R127，R168，R169起到分压限流的作用，74F00D的与非门与单片机相连，可用于解锁触发器。

此电路设计可广泛应用于新能源并网电路设计，经实践验证，具有很好的稳定性以及可移植性。