一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电能质量监测领域，提供一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，包括：外接待测电力线路、按预设采样频率和时间顺序采样所述待测电力线路的电压电流数据的至少两个电压电流采样电路，每个电压电流采样电路对应连接一条待测电力线路；通过光纤与所述至少两个电压电流采样电路连接，将所述至少两个电压电流采样电路所采样的电压和电流数据组成通信包的第一光交换机；与所述第一光交换机连接，对所述通信包的数据进行计算处理并生成计算结果的电能质量监测装置。本实用新型通过一个电能质量监测装置对至少两条电力线路进行监测，简化了线路、减少了电能质量监测装置的数量，降低了硬件成本和维护成本。
【专利说明】
一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统
技术领域
[0001]本发明属于电能质量监测领域，尤其涉及一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统。
【背景技术】
[0002]电能质量监测主要是通过电压互感器和电流互感器来采样电力线路中的电压和电流信号，并对采样到的电压和电流信号进行计算以获得电力线路的基本电量参数，以实现对电力线路的电能质量的监测。
[0003]然而，现有的电能质量监测装置只能对一条电力线路的电能质量进行监测，当需要对多条电力线路的电能质量进行监测时需要使用多个电能质量监测装置，导致线路复杂、难以维护，增加了硬件成本和维护成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，旨在解决现有的电能质量监测装置只能对一条电力线路的电能质量进行监测，当需要对多条电力线路的电能质量进行监测时需要使用多个电能质量监测装置，导致线路复杂、难以维护，增加了硬件成本和维护成本的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，包括:
[0006]外接待测电力线路、按预设采样频率和时间顺序采样所述待测电力线路的电压电流数据的至少两个电压电流采样电路，每个电压电流采样电路对应连接一条待测电力线路；
[0007]通过光纤与所述至少两个电压电流采样电路连接，将所述至少两个电压电流采样电路所采样的电压和电流数据组成通信包的第一光交换机；
[0008]与所述第一光交换机连接，对所述通信包的数据进行计算处理并生成计算结果的电能质量监测装置。
[0009]优选的，所述电能质量监测装置内置有将所述计算结果通过有线或无线网络上传至上级主站的第二光交换机，所述电能质量监测装置通过所述第二光交换机外接所述上级主站并双向通信。
[0010]优选的，所述第一光交换机和所述第二光交换机均包括8?16个光纤端口。
[0011]优选的，所述预设采样频率为每秒钟采样32?128个采样点。
[0012]优选的，所述通信包为SV报文格式。
[0013]优选的，所述待测电力线路为三相交流电线路，所述多线路电能质量监测系统包括与2?8条三相交流电线路一一对应连接的2?8个电压电流采样电路。
[0014]优选的，所述电压电流采样电路包括:
[0015]与所述待测电力线路连接，以将所述待测电力线路的电流按比例转换为预设大小的电流的电流互感器；
[0016]与所述待测电力线路连接，以将所述待测电力线路的电压按比例转换为预设大小的电压的电压互感器；
[0017]分别与所述电流互感器和所述电压互感器连接并通过光纤与所述第一光交换机连接，按预设采样频率和时间顺序对经所述电流互感器转换后的电流和所述电压互感器转换后的电压进行采样的电压电流采样模块。
[0018]优选的，所述电压电流采样模块为AD采样芯片。
[0019]优选的，所述电能质量监测装置包括:
[0020]根据所述通信包的数据，计算所述待测电力线路的电能的电压、电流、相位、谐波含量和闪变数据的计算模块；
[0021]与所述计算模块连接，对所述计算模块的计算结果进行存储的存储模块；
[0022]与所述计算模块连接，对所述计算模块的计算结果进行显示的显示模块。
[0023]优选的，所述存储模块的数据存储周期为I?3年。
[0024]本发明与现有技术相比，其有益效果在于:
[0025]能够通过一个电能质量监测装置对至少两条电力线路进行监测，简化了线路、减少了电能质量监测装置的数量，降低了硬件成本和维护成本；
[0026]通过光纤将采样到的至少两条电力线路的电压和电流数据传递至第一光交换机组成通信包，然后将所述通信包传递至电能质量监测装置进行计算处理，提高了数据传输效率和数据处理效率；
[0027]通过第二光交换机外接上级主站，可实现与上级主站的双向通信，以将计算结果上传至上级主站，并使上级主站可以随时随地的获取电能质量监测装置的数据；
[0028]将存储模块的数据存储周期设为I?3年，可实现对数据的循环保存。
【附图说明】
[0029]图1是本发明实施例一提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的基本结构框图；
[0030]图2是本发明实施例二提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的具体结构框图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032]实施例一
[0033]图1是本发明实施例一提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的基本结构框图。
[0034]如图1所示，本实施例提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统100包括电压电流采样电路101、电压电流采样电路102、第一光交换机103和电能质量监测装置104。
[0035]电压电流采样电路101外接一条待测电力线路201，按预设采样频率和时间顺序采样所述待测电力线路201的电压电流数据。
[0036]电压电流采样电路102外接另一条待测电力线路202，按预设采样频率和时间顺序采样所述待测电力线路202的电压电流数据。
[0037]在本实施例中，所述预设采样频率为每秒钟采样32?128个采样点。
[0038]第一光交换机103通过光纤11与电压电流采样电路101连接、通过光纤12与电压电流采样电路102连接，用于将电压电流采样电路101和电压电流采样电路102所采样的电压和电流数据组成通信包。
[0039]在一优选实施例中，所述通信包为SV报文格式。
[0040]电能质量监测装置104与第一光交换机103连接，用于对所述通信包的数据进行计算处理并生成计算结果。
[0041]在具体应用中，电能质量监测装置主要用于接收所述通信包，并根据所述通信包的数据计算对应的待检测电力线路的电压、电流、相位、谐波含量和闪变数据，并对计算结果进行存储和显示。
[0042]在本实施例中，所述电能质量监测装置104内置有将所述计算结果通过有线或无线网络上传至上级主站300的第二光交换机30，电能质量监测装置103通过第二光交换机20和光纤13和以太网络外接上级主站300并双向通信。
[0043]在具体应用中，所述上级主站可以是电力监测中心、配网系统等。
[0044]在一优选实施例中，基于光纤通信的多线路电能质量监测系统包括两个以上电压电流采样电路，每个电压电流采样电路对应连接一条待测电力线路。
[0045]在一优选实施例中，所述待测电力线路为三相交流电线路，所述多线路电能质量监测系统包括与2?8条三相交流电线路——对应连接的2?8个电压电流采样电路，对应的所述第一光交换机和所述第二光交换机均包括8?16个光纤端口。
[0046]实施例二
[0047]图2是本发明实施例二提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的具体结构框图。
[0048]本实施例是在图1所提供的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统的基础之上所作的进一步细化。
[0049]如图2所示，在本实施例中，待测电力线路201和待测电力线路202均为三相交流电线路(包括A相、B相和C相)。
[0050]在本实施例中，所述三相交流电线路的电压为10KV。
[0051]电压电流采样电路101和电压电流采样电路102具有相同结构，均包括，分别用于米集A相、B相和C相电流的三个电流互感器31?33、分别用于米样A相、B相和C相电压的电压互感器41?43以及电压电流采样模块50;
[0052]在电压电流采样电路101中，电流互感器31?33分别与三相交流电线路201的A相、B相和C相线路连接，以将待测电力线路的A相、B相和C相电流按比例转换为预设大小的电流
Ia ?Ic;
[0053]电压互感器41?43分别与三相交流电线路201的A相、B相和C相线路连接，以将三相交流电线路201的电压按比例转换为预设大小的电压的Ua?Uc;
[0054]电压电流采样模块50分别与电流互感器31?33和电压互感器41?43连接，并通过光纤与第一光交换机103连接，以按预设采样频率和时间顺序对经电流互感器31?33转换后的电流Ia?Ic和电压互感器41?43转换后的电压Ua?Uc进行米样。
[0055]在电压电流采样电路102中，电流互感器31?33分别与三相交流电线路202的A相、B相和C相线路连接，以将待测电力线路的A相、B相和C相电流按比例转换为预设大小的电流Ia ?Ic;
[0056]电压互感器41?43分别与三相交流电线路201的A相、B相和C相线路连接，以将三相交流电线路201的电压按比例转换为预设大小的电压的Ua?Uc;
[0057]电压电流采样模块50分别与电流互感器31?33和电压互感器41?43连接，并通过光纤与第一光交换机103连接，以按预设采样频率和时间顺序对经电流互感器31?33转换后的电流Ia?Ic和电压互感器41?43转换后的电压Ua?Uc进行米样。
[0058]在一优选实施例中，所述电压电流米样模块为AD米样芯片。
[0059]如图2所示，在本实施中，电能质量监测装置104还包括计算模块60、存储模块70和显示模块80。
[0060]计算模块60，用于根据所述通信包的数据，计算待测电力线路200的电能的电压、电流、相位、谐波含量和闪变数据。
[0061 ]在具体应用中，所述计算模块可以选用单片机。
[0062]存储模块70，与计算模块60连接，用于对计算模块60的计算结果进行存储。
[0063]在本实施例中，所述存储模块的数据存储周期设置为I?3年，即对计算结果保存I?3年后清空，以对存储的数据进行更新使所述存储模块可以循环保存数据。
[0064]在具体应用中，所述存储模块为Nand-fIash存储器。
[0065]显示模块80，与计算模块60连接，用于对计算模块60的计算结果进行显示。
[0066]在具体应中，所述显示模块可以选用液晶显示器、LED数码管等。
[0067]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，包括: 外接待测电力线路、按预设采样频率和时间顺序采样所述待测电力线路的电压电流数据的至少两个电压电流采样电路，每个电压电流采样电路对应连接一条待测电力线路； 通过光纤与所述至少两个电压电流采样电路连接，将所述至少两个电压电流采样电路所采样的电压和电流数据组成通信包的第一光交换机； 与所述第一光交换机连接，对所述通信包的数据进行计算处理并生成计算结果的电能质量监测装置。2.如权利要求1所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监测装置内置有将所述计算结果通过有线或无线网络上传至上级主站的第二光交换机，所述电能质量监测装置通过所述第二光交换机外接所述上级主站并双向通信。3.如权利要求2所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述第一光交换机和所述第二光交换机均包括8?16个光纤端口。4.如权利要求1所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述预设采样频率为每秒钟采样32?128个采样点。5.如权利要求1所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述通信包为SV报文格式。6.如权利要求1或2所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述待测电力线路为三相交流电线路，所述多线路电能质量监测系统包括与2?8条三相交流电线路——对应连接的2?8个电压电流采样电路。7.如权利要求1所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述电压电流采样电路包括: 与所述待测电力线路连接，以将所述待测电力线路的电流按比例转换为预设大小的电流的电流互感器； 与所述待测电力线路连接，以将所述待测电力线路的电压按比例转换为预设大小的电压的电压互感器； 分别与所述电流互感器和所述电压互感器连接并通过光纤与所述第一光交换机连接，按预设采样频率和时间顺序对经所述电流互感器转换后的电流和所述电压互感器转换后的电压进行采样的电压电流采样模块。8.如权利要求7所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述电压电流采样模块为AD采样芯片。9.如权利要求1或2所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述电能质量监测装置包括: 根据所述通信包的数据，计算所述待测电力线路的电能的电压、电流、相位、谐波含量和闪变数据的计算模块； 与所述计算模块连接，对所述计算模块的计算结果进行存储的存储模块； 与所述计算模块连接，对所述计算模块的计算结果进行显示的显示模块。10.如权利要求9所述的基于光纤通信的多线路电能质量监测系统，其特征在于，所述存储模块的数据存储周期为I?3年。
【文档编号】G08C23/06GK205539183SQ201620306072
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】唐义锋, 赵军平, 詹道平, 吴非
【申请人】深圳深宝电器仪表有限公司