专利名称：并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集与处理系统，具体是并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统。
背景技术：
电能是现代社会不可缺少的重要能源，电力可持续发展已成为实现社会经济可持续发展的基础，电力节能在我国建设节约型社会的进程中将占有越来越重要的地位。随着非线性负载的增多，谐波、无功等因素造成的能量损耗日益严重，目前，供配电网相应的采用了许多谐波治理及无功补偿装置，提高了电机、变压器的利用率，显著地改善了电网电能质量。混合型有源电力滤波器由于兼顾了无源电力滤波器和有源电力滤波器的优点，是实用化程度较高的新型谐波治理和无功补偿装置。随着工业计算机以及网络水平的不断进步，利用计算机及网络技术实现对电力系统电能质量的统一集中管理，实现对全网范围内电能质量治理设备的协调控制，对进一步降低电网损耗、保障供配电系统的安全可靠运行具有很重要的意义。目前，在美国等发达国家，电能质量智能化监控系统已在变电站及大型企业广泛应用，我国也先后引进了这类装置，但国内此类监控系统主要用于实现对生产过程的实时监控、方便管理等方面，并未涉及对电能质量的统一集中管理。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统，并利用计算机及网络技术实现对变电站电能质量的集中管理和协调控制。这种数据采集与数据处理系统能够将谐波、无功、负序等电能质量参数进行实时检测、 分析和显示，并通过组网实现配电网各个节点的电能质量参数的汇总与集中处理，具有价廉、实用的特点。本实用新型解决上述技术问题的技术方案是并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统，该系统设置有下位机数据采集与分析设备、上位机数据处理与显示设备和分层分布式组网设备。下位机数据采集与分析设备包括电压变送器、电流变送器、DSP控制器以及总线控制器，其中，电压变送器和电流变送器都接到DSP控制器上，DSP控制器与总线控制器。上位机数据处理与显示设备包括上位机控制器、键盘、显示器和打印机，其中，上位机控制器分别与键盘、显示器和打印机相连。分层分布式组网设备包括网络交换设备、服务器、操作员站和工程师站，其中，网络交换设备分别与主服务器、操作员站和工程师站相连。下位机数据采集与分析设备、上位机数据处理与显示设备和分层分布式组网设备的连接关系下位机数据采集与分析设备的总线控制器与分层分布式组网设备的网络交换设备连接；分层分布式组网设备的网络交换设备与上位机数据处理与显示设备的上位机控制器连接。[0010]上述的数据采集与数据处理系统中，DSP控制器自带A/D采样外围电路，采集经电压变送器、电流变送器处理后的电网参数，并使用高精度的12路16位的外扩A/D转换芯片 AD7656，内部集成前端采样保持电路S/H(Sampling/Hold)，实现快速、高精度数据采样和数据转换，通过485总线经由总线控制器和网络交换设备传送至上位机控制器。上位机控制器采用瞬时无功功率法和改进负序电流电压计算法，对接收到的数据进行分析，计算得到谐波、无功、负序等电能质量参数，并提供良好的图形界面实现实时数据显示、历史数据显示、系统参数整定和报表统计功能，系统参数可通过键盘输入并实时修改，统计报表可通过打印机实时输出。采集到的数据通过485总线经由总线控制器和网络交换设备传送至上位机控制器，并定时定量地将数据存储到服务器中，对操作员站和工程师站分配不同的权限， 可以对综合电能质量参数进行浏览、查询、设定报警限值等不同操作。本实用新型的有益效果是(1)采用高频响应的电压、电流变送器保证了谐波测量的范围，同时A/D转换器可进行高速、高精度的数据采集，提高了谐波测量的精度。(2)采用瞬时无功功率法和改进负序电流电压计算法对电网中的谐波、无功、负序等电能质量参数进行计算，保证了数据计算的准确性；(3)对数据采集装置进行组网，实现了电网多节点电能质量参数的汇总与集中管理，并为全网范围内电能质量治理设备的协调控制提供依据。
图1是本实用新型并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统的结构示意图。图中并联混合型有源电力滤波器下位机数据采集与分析设备1、并联混合型有源电力滤波器上位机数据处理与显示设备2、分层分布式组网设备3。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型专利进一步说明。如图1所示，并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统，该系统设置有下位机数据采集与分析设备1、上位机数据处理与显示设备2和分层分布式组网设备3。下位机数据采集与分析设备1包括电压变送器、电流变送器、DSP控制器以及总线控制器，其中，电压变送器和电流变送器都接到DSP控制器上，DSP控制器与总线控制器。上位机数据处理与显示设备2包括上位机控制器、键盘、显示器和打印机，其中， 上位机控制器分别与键盘、显示器和打印机相连。分层分布式组网设备3包括网络交换设备、服务器、操作员站和工程师站，其中， 网络交换设备分别与主服务器、操作员站和工程师站相连。下位机数据采集与分析设备1、上位机数据处理与显示设备3和分层分布式组网设备3的连接关系下位机数据采集与分析设备1的总线控制器与分层分布式组网设备3 的网络交换设备连接；分层分布式组网设备3的网络交换设备与上位机数据处理与显示设备2的上位机控制器连接。下位机数据采集与分析设备1的电压变送器、电流变送器全部采用高频响应变送器，具有极好的线性度及足够宽的频带，保证测量精度；DSP控制器自带A/D采样外围电路， 采集经电压变送器、电流变送器处理后的电网参数，并使用高精度的12路16位的外扩A/ D转换芯片AD7656，内部集成前端采样保持电路S/H(Sampling/Hold)，实现快速、高精度数据采样和数据转换，通过485总线经由总线控制器和网络交换设备3传送至上位机数据处理与显示设备2的上位机控制器。上位机控制器采用瞬时无功功率法和改进负序电流电压计算法对接收到的数据进行分析，计算得到谐波、无功、负序等电能质量参数，并提供良好的图形界面实现实时数据显示、历史数据显示、系统参数整定和报表统计功能，系统参数可通过键盘输入并实时修改，统计报表通过打印机实时输出。
权利要求1.并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统，其特征在于，系统设置有下位机数据采集与分析设备、上位机数据处理与显示设备和分层分布式组网设备；1)下位机数据采集与分析设备包括电压变送器、电流变送器、DSP控制器以及总线控制器，其中，电压变送器和电流变送器都接到DSP控制器上，DSP控制器与总线控制器；上位机数据处理与显示设备包括上位机控制器、键盘、显示器和打印机，其中，上位机控制器分别与键盘、显示器和打印机相连；分层分布式组网设备包括网络交换设备、服务器、操作员站和工程师站，其中，网络交换设备分别与主服务器、操作员站和工程师站相连；2)下位机数据采集与分析设备、上位机数据处理与显示设备和分层分布式组网设备的连接关系下位机数据采集与分析设备的总线控制器与分层分布式组网设备的网络交换设备连接；分层分布式组网设备的网络交换设备与上位机数据处理与显示设备的上位机控制器连接。
专利摘要本实用新型公开了并联混合型有源电力滤波器数据采集与数据处理系统。系统由下位机数据采集与分析设备、上位机数据处理与显示设备和分层分布式组网设备构成。本实用新型的有益效果是(1)采用高频响应的电压、电流变送器保证了谐波测量的范围，同时A/D转换器可进行高速、高精度的数据采集，提高了谐波测量的精度。(2)采用瞬时无功功率法和改进负序电流电压计算法对电网中的谐波、无功、负序等电能质量参数进行计算，保证了数据计算的准确性；(3)对数据采集装置进行组网，实现了电网多节点电能质量参数的汇总与集中管理，并为全网范围内电能质量治理设备的协调控制提供依据。
文档编号G01R31/00GK202149925SQ201120279669
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者侯桂兵, 刘路, 刘鹏, 周一勇, 周柯, 孙娟, 宁文辉, 楚红波, 王凯, 王刚, 王逸超, 罗安, 覃奇, 谢宁, 邓才波, 高立克 申请人:广西电网公司电力科学研究院, 广西电网公司百色供电局, 湖南大学