一种电能质量监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电能质量监控系统。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的蓬勃发展，电力负荷急剧加大，换流装置在各领域广泛应用，各种冲击性和非线性负荷日益增加例如:水和食盐电解的硅整流装置、电气化铁路中的电力机车、拖动用硅整流电源、电弧炉、直流输电换流站及各种广泛应用的变频调速装置、交流调压装置等等，这些非线性负荷造成电力系统电流波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题，给电力系统安全运行造成严重危害例如:引起保护及安全自动装置误动、引起旋转电机附加损耗、发热和机械振动，从而导致电容器过热，给电能计量及常及仪表带来误差，对通讯线路产生干扰等。我国为加强对电力谐波的监测、管理及治理，于1994年正式颁布了 GB/T14549-93国家标准《电能质量一公用电网谐波》。
[0003]目前电网中，电能在线质量监督检测终端已成熟应用，但仅有检测计算、及后台显示功能；对数据统计管理技术偏落后；当需进行谐波治理和无功功率补偿就需要单独的投切装置，而为了准确补偿无功功率和谐波治理又需要再次进行相关的电能参数测量。
[0004]因而，随着企业的节能需求、电网柔性供电技术的要求、云技术的应用，急需开发集成检测、计算、数据融合、先进控制技术的电能质量监控系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例公开了一种电能质量监控系统，通过电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接，实现了多功能的电能质量监控系统。
[0006]本实用新型实施例提供了一种电能质量监控系统，包括:
[0007]处理器、电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块；
[0008]所述电压互感器电路、所述电流互感器电路、所述信号调理电路、所述有源电力滤波器电路和所述电源模块均与所述处理器连接。
[0009]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:
[0010]电容器组投切电路，与所述处理器连接。
[0011]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:
[0012]液晶显示模块，与所述处理器连接。
[0013]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:键盘人机交互模块，与所述处理器连接。
[0014]优选地，所述电压互感器电路、所述电流互感器电路、所述信号调理电路用于将电网电压电流转换为处理器采集信号。
[0015]优选地，所述有源电力滤波器电路和所述电容器组投切电路用于三相不平衡时的无功补偿。
[0016]优选地，所述液晶显示模块用于显示电能计量参量及电网三相电压电流等参量。
[0017]优选地，所述键盘人机交互模块用于显示界面的切换及无功补偿控制策略的选取。
[0018]优选地，所述电源模块用于对系统各模块提供稳定电源。
[0019]优选地，所述处理器为MCU。
[0020]从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点:
[0021]本实用新型实施例提供了一种电能质量监控系统，包括:处理器、电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块；电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接。本实施例中，通过电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接，实现了多功能的电能质量监控系统。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本实用新型实施例中提供的一种电能质量监控系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型实施例公开了一种电能质量监控系统，通过电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接，实现了多功能的电能质量监控系统。
[0025]请参阅图1，本实用新型实施例中提供的一种电能质量监控系统的一个实施例包括:
[0026]处理器1、电压互感器电路2、电流互感器电路3、信号调理电路4、有源电力滤波器电路和电源模块5 ；
[0027]所述电压互感器电路2、所述电流互感器电路3、所述信号调理电路4、所述有源电力滤波器电路和所述电源模块5均与所述处理器1连接。
[0028]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:
[0029]电容器组投切电路，与所述处理器1连接。
[0030]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:
[0031]液晶显示模块6，与所述处理器1连接。
[0032]优选地，所述的电能质量监控系统还包括:键盘人机交互模块7，与所述处理器1连接。
[0033]优选地，所述电压互感器电路2、所述电流互感器电路3、所述信号调理电路4用于将电网电压电流转换为处理器采集信号。
[0034]优选地，所述有源电力滤波器电路和所述电容器组投切电路用于三相不平衡时的无功补偿。
[0035]优选地，所述液晶显示模块6用于显示电能计量参量及电网三相电压电流等参量。
[0036]优选地，所述键盘人机交互模块7用于显示界面的切换及无功补偿控制策略的选取。
[0037]优选地，所述电源模块5用于对系统各模块提供稳定电源。
[0038]优选地，所述处理器1为MCU。
[0039]本发明系统设计主要实现电能计量，谐波监测，无功补偿功能，以ARM+DSP作为控制器，通过快速傅里叶变换FFT变换实现对电能的实时计量，谐波的实时检测，并根据需要选择投切电容或有源电力滤波器补偿方式。电能计量主要包含电压、电流有效值，有功功率，视在功率，功率因数，有功电量，无功电量的实时监测。谐波监测主要实现对三相电压的谐波进行监测，达到相应的精度要求。无功补偿功能主要通过两种方式，方式一投切电容；方式二有源电力滤波器。根据控制目标参数的不同，可以分为功率因数控制、无功功率控制、无功电流控制、电压控制及多参数综合控制。
[0040]处理器1采集经过电压、电流互感器及信号调理电路的电网三相电压、电流信号，经过快速傅里叶变换，获得各次谐波的相关数据，并进行相关电能参数的计算，将处理后的结果在液晶显示屏上实时显示。通过选择控制无功补偿的目标参数包括功率因数控制，无功功率控制，无功电流控制，电压控制及多参数综合控制方式，根据具体的应用环境选择无功补偿的方式，综合电网三相不平衡情况选择相应控制策略，通过投切电容器组或控制有源滤波器的方式补偿无功。
[0041]同时系统通过串口与上位机数据接收端进行通信，将采集的电网数据，计算后的电能参量包括电压、电流有效值，有功功率，视在功率，功率因数，有功电量，无功电量等及电网三相不平衡情况，补偿效果加以记录，实时更新至数据库中并保存。
[0042]本实用新型实施例提供了一种电能质量监控系统，包括:处理器1、电压互感器电路2、电流互感器电路3、信号调理电路4、有源电力滤波器电路和电源模块5 ;电流互感器电路3、信号调理电路4、有源电力滤波器电路和电源模块5均与所述处理器1连接。本实施例中，通过电流互感器电路3、信号调理电路4、有源电力滤波器电路和电源模块5均与所述处理器1连接，实现了多功能的电能质量监控系统。
[0043]以上对本实用新型所提供的一种电能质量监控系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种电能质量监控系统，其特征在于，包括: 处理器、电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源丰吴块； 所述电压互感器电路、所述电流互感器电路、所述信号调理电路、所述有源电力滤波器电路和所述电源模块均与所述处理器连接。2.根据权利要求1所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述的电能质量监控系统还包括: 电容器组投切电路，与所述处理器连接。3.根据权利要求1所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述的电能质量监控系统还包括: 液晶显示模块，与所述处理器连接。4.根据权利要求1所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述的电能质量监控系统还包括:键盘人机交互模块，与所述处理器连接。5.根据权利要求1所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述电压互感器电路、所述电流互感器电路、所述信号调理电路用于将电网电压电流转换为处理器采集信号。6.根据权利要求2所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述有源电力滤波器电路和所述电容器组投切电路用于三相不平衡时的无功补偿。7.根据权利要求3所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述液晶显示模块用于显示电能计量参量及电网三相电压电流等参量。8.根据权利要求4所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述键盘人机交互模块用于显示界面的切换及无功补偿控制策略的选取。9.根据权利要求1所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述电源模块用于对系统各模块提供稳定电源。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电能质量监控系统，其特征在于，所述处理器为MCU。
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种电能质量监控系统，包括：处理器、电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块；电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接。本实施例中，通过电压互感器电路、电流互感器电路、信号调理电路、有源电力滤波器电路和电源模块均与处理器连接，实现了多功能的电能质量监控系统。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN205038272
【申请号】CN201520667766
【发明人】董天强, 殷健, 林晓庆, 张鸷, 唐贤敏, 孙航
【申请人】贵州电网有限责任公司贵阳供电局
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年8月31日