专利名称：全开放分布式电能质量参数监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电网运行状态的监测系统，具体是一种全开放分布 式电能质量参数监测系统。
技术背景在电网运行过程中，谐波电压的存在会对电能质量产生不利影响， 造成系统功率损耗增大、设备使用寿命缩短。因此电力管理部门需对电 网运行现场的谐波电压进行及时准确的了解，再通过调整供电时间和供 电区域、釆取措施(如设备改造、功率补偿等)降低谐波电压指标，净 化电网，进而降低功率损耗、延长设备寿命、确保接地保护功能和遥控 功能的正常、解决电网过热等问题，从而提高供电效率和供电质量。但 是如果设置专门的监测网络将设置在各输配电设置及输电网络现场的 谐波电压检测装置连接起来，往往需要投入的成本较高，难以进行大范 围的监测。 发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种系统结构简单、成本低、 监测准确及时的全开放分布式电能质量参数监测系统。本发明的全开放分布式电能质量参数监测系统包括有安装在各输 配电装置及输电网络现场的多个谐波电压检测装置，谐波电压检测装置的信号输出部分通过GPRS通讯模块与电信业务服务器连接，将检测到 的各现场的谐波电压数据传输给电信业务服务器，电信业务服务器再通过Internet网络将各现场的谐波电压数据传输到设置在Internet网络 结点上的谐波电压数据存储模块中，设置在电力管理部门的管理控制终 端计算机则通过Internet网络与谐波电压数据存储模块连接，从而可 以通过Internet网络获取所需的监测数据。所述谐波电压检测装置包括有一个通过互感器与供电网络连接的 信号釆样模块，信号釆样模块的信号输出部分接入一个微处理器模块， 微处理器模块的输出部分连接一个GPRS通讯模块，微处理器模块还连 接有数据存储模块和实时时钟模块。所述微处理器模块的输出部分还可 以连接有串口通讯模块、IC卡通讯模块和MODEM通讯模块。本发明能够利用电信业务所设置的GPRS网络和Internet网络将现 场监测数据快速传输给电力管理部门，整个系统的主要投入只是在需要 进行监测的输配电设备和输电网络现场设置具有GPRS通讯功能的谐波 电压检测装置，无需设置专用的信息传输网络，其设备投入低、数据传 输准确及时，运行可靠性高。
图i是本发明的系统原理框图；图2是本发明实施例的谐波电压检测装置的原理框图； 图3是本发明实施例的GPRS通讯模块的电路图； 图4是本发明实施例的微处理器模块的电路图； 图5是本发明实施例的信号采用模块的电路图。
具体实施方式
如图l所示，该系统中，多个谐波电压检测装置安装在各输配电设置及输电网络现场的，谐波电压检测装置检测到的现场数据通过GPRS 通讯模块输送到电信业务服务器，电信业务服务器再通过Internet网 络将各现场的谐波电压数据传输到设置在Internet网络结点上的谐波 电压数据存储模块中，电力管理部门的管理控制终端计算机则通过 Internet网络从谐波电压数据存储模块获取所需的监测数据。如图2所示，谐波电压检测装置包括有一个通过互感器与供电网络连接的信号釆样模块，信号釆样模块采集的信号输出到微处理器模块进 行处理，微处理器模块将处理后的数据输出GPRS通讯模块，微处理器 模块可以通过串口通讯模块、IC卡通讯模块和MODEM通讯模块输出数 据。微处理器模块还连接有数据存储模块和实时时钟模块。如图3所示的GPRS通讯电路，使用sm300Z模块，利用AT命令完成无线通讯链路的管理，以及数据的读取、发送操作。如图4所示的微处理器模块釆用C8051F020芯片为核心，用自带ADC接口完成数据AD釆样，用比较器完成周期检测，用UART完成串口通讯，用IIC完成串口 FLASH芯片与IC卡的读写功能。如图5所示的信号釆样模块中，被釆样的交流信号(如220V 50HZ交流电)经电压互感器引入釆样电路，经可调电阻分压，得到约2.4V 的信号，经运算放大器构造的高通滤波器，滤除31次以上分量的谐波。 (仪表仅对31次以下谐波进行分析，运放选择MAX4077芯片，该芯片 釆用rail to rail技术，可以保证处理后波形不产生大的失真。)由于 运放釆用单电源(+5V)供电，所以需对输入交流信号进行电平提升， 使整个信号的电平处于0 5V之间，使运放能正常工作。电平提升简单 采用电阻分压， 一般来说这会引入电压波动，但由于后继模拟/数字信 号转换时釆用差分方式，所以可以补偿这种波动，不会对釆样产生影响。釆样方法，利用微处理器C8 051F02 0芯片内部的比较器比较运放输 出的釆样信号和电阻分压后的提升电压，当采样信号由小于提升电压的 变化为高于提升电压时，比较器输出中断信号，则两次中断的间隔即为 交流信号同期。每次釆样前对周期进行计算，将得到的周期时间除以每 周期的采样次数，得到每次采样的间隔时间，以此时间间隔初始化模拟 /数字信号转换控制器，在下一个周期开始时进行AD釆样，釆样完成后 用FFT进行谐波计算，用区间电压累计的方法计算电压有效值。
权利要求
1、一种全开放分布式电能质量参数监测系统，包括有安装在各输配电设置及输电网络现场的多个谐波电压检测装置，其特征是谐波电压检测装置的信号输出部分通过GPRS通讯模块与电信业务服务器连接，将检测到的各现场的谐波电压数据传输给电信业务服务器，电信业务服务器再通过Internet网络将各现场的谐波电压数据传输到设置在Internet网络结点上的谐波电压数据存储模块中，设置在电力管理部门的管理控制终端计算机则通过Internet网络与谐波电压数据存储模块连接。
2、 根据权利要求1所述的全开放分布式电能质量参数监测系统， 其特征是所述谐波电压检测装置包括有一个通过互感器与供电网络连 接的信号釆样模块，信号采样模块的信号输出部分接入一个微处理器模 块，微处理器模块的输出部分连接一个GPRS通讯模块，微处理器模块还连接有数据存储模块和实时时钟模块。
3、 根据权利要求2所述的全开放分布式电能质量参数监测系统， 其特征是微处理器模块的输出部分还连接有串口通讯模块、IC卡通讯 模块和MODEM通讯模块中的一种或多种。
全文摘要
本发明涉及一种电网运行状态的监测系统，具体是一种全开放分布式电能质量参数监测系统。该系统包括有安装在各输配电设置及输电网络现场的多个谐波电压检测装置，谐波电压检测装置的信号输出部分通过GPRS通讯模块与电信业务服务器连接，电信业务服务器再通过Internet网络将各现场的谐波电压数据传输到设置在Internet网络结点上的谐波电压数据存储模块中，设置在电力管理部门的管理控制终端计算机则通过Internet网络与谐波电压数据存储模块连接。本发明利用GPRS网络和Internet网络将现场监测数据快速传输给电力管理部门，其设备投入低、数据传输准确及时，运行可靠性高。
文档编号G01R23/16GK101403771SQ20081023502
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者彭德宝 申请人:镇江市宏业科技有限公司