专利名称：一种电能质量记录分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能质量记录分析装置。
背景技术：
近年来随着现代科学技术的飞速发展，电弧炉、粉碎机、轧钢机、电力牵引机、电动汽车快速充电设备及电气化铁路等高电压、大容量的冲击性设备得到广泛应用。这类设备的应用容易造成负荷突然变化很大，一般出现最大负荷的时间很短，但其峰值可能是其平均负荷的数倍或数十倍。当变化幅值相对于系统容量较大时，很有可能引起系统频率的连续振荡，电压摆动，不仅使电力系统各种污染日益严重、电能质量也日趋劣化，而且由于这类设备具有严重的功率冲击、三相平衡、谐波、间谐波、电压与电流剧变等复杂特性，使得采用基于正弦电路功率理论或传统非正弦电路功率理论而设计的电能计量仪表均不能真实的反映用户使用的电能，从而直接影响着电能计量的准确性。
实用新型内容本实用新型为解决上述技术问题，提供一种电能质量记录分析装置，它基于虚拟设备技术，不依赖于标准表计量电能值，可灵活对电能质量进行分析，方便携带，便于在实验室中对现场情况进行浮现，对电能表的计量提供一种标准化测量方法。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种电能质量记录分析装置，包括依次相连的电压电流采集设备、电压互感器、模数转换模块和电能质量记录分析单元，所述电压电流采集设备包括电压采集设备、将采集的电流信号转换成电压信号的电流采集设备。电能质量记录分析单元为DSP芯片。本实用新型的基本思想是将得到的信号波形进行分解和量化，然后按顺序将波形的幅值以数字信息存到存储器里。工作时，可以再以相同的顺序取出幅值信息，经数模转换模块变换成模拟量，输出我们欲得到的波形。其工作过程为:电压电流采集设备从电路上采集到电压电流值；电压电流采集设备通过阻抗转化和电压互感器，将电流值转化成电压值并进行倍数缩放，并将采集到的电压电流值分成两路通道传送给电能质量记录分析单元，电能质量记录分析单元进行电能质量的分析处理，并记录存储波形文件。本实用新型的有益效果:基于虚拟设备技术，不依赖于标准表计量电能值，可灵活对电能质量进行分析，方便携带，便于在实验室中对现场情况进行浮现，对电能表的计量提供一种标准化测量方法。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是电能质量记录分析单元的结构示意图。[0012]图3是缓冲机制原理图。其中，1、需采集的电路；2、电压电流采集设备；3、电压互感器；4、模数转换模块；5、电能质量记录分析单元；6、参数配置单元；7、数据读取及处理单元；8、存储初始化单元；
9、文件存储单元；10、应急机制单元；11、监测单元；12、读取单元；13、数据处理单元；14、内存。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实施例的电能质量记录分析装置，包括依次相连的电压电流采集设备2、电压互感器3、模数转换模块4和电能质量记录分析单元5。所述电压电流采集设备2，是在电能质量记录分析单元5和需采集的电路I之间构成物理连接和电器连接的设备，是测量链中的第一个环节。如果探头不足或探测方法不良而导致第一个环节变得薄弱，那么将削弱整个链条。因此，探头对探测的电路影响必须达到最小，并对希望的测量保持足够的信号保真度。所述电压电流采集设备2包括电压采集设备、将采集的电流信号转换成电压信号的电流采集设备。电压采集设备采用具有100X衰减系数的示波器探头，可将采集到的电压值缩小100倍，此探头采用NBC探头，可把标度信息传送给接收装置，从而正确传送准确的幅度信
肩、O电流采集设备可以采用电流探头获取传感导线中的电流，把传感到的电流信号转换成相应的电压信号。所述电压互感器3，实现电气隔离与倍率变化，可以有3种变比转换220V: 2.2V、100V: 2V.60V: 2V。所述模数转换模块4将模拟信号转换为数字信号。如图2所示,所述电能质量记录分析单元5为DSP芯片,包括:参数配置单元6、数据读取及处理单元7、存储初始化单元8、文件存储单元9、应急机制单元10和内存14 ;模数转换模块与4参数配置单元6连接；参数配置单元6与数据读取及处理单元7相连接；数据读取及处理单元7通过内存14与存储初始化单元13连接，存储初始化单元13与文件存储单元12相连接；数据读取及处理单元7与应急机制单元10相连接；数据读取及处理单元7包含读取单元12、监测单元11及数据处理单元13。电压电流采集设备2分两路测量，第一路采集电压值，第二路采集电流值，通过阻抗转化将电流采集转化成电压采集，在经过阻抗转化同时利用电压互感器3将测量范围进行减小，在参数配置单元进行多通道配置，改变高速采集设备内存的排列方式。在参数配置单元6中，包含了设备的触发方式、通道选择、采集速率、测量范围、耦合方式、阻抗大小选择。触发方式包含上升沿触发与下降沿触发；多通道选择用于高速采集设备内存排列方式的读取与存储；采集速率可根据需要自行设置；耦合方式有直流及交流两种；阻抗大小可选择50Ω和1ΜΩ两种，匹配不同测量条件。在存储初始化单元8中，指定了磁盘存储区域，存储方式，并通过时间标识来判断获取记录波形长短。如图3所示，其中时间标识通过测试结束时间减去当前时间的值乘以采样率与每次读取数的商得到的值发送到监测单元里。数据读取及处理单元7包含监测单元11、读取单元12及数据处理单元13。监测单元11负责监测目标数据量是否达到预期值。数据处理单元13负责电能质量的计算，其中包括:( I)电压电流有效值由于采集到的波形为非正弦波，因此根据真有效值公式进行计算。根据电压真有效值计算公式:
权利要求1.一种电能质量记录分析装置，其特征是，包括依次相连的电压电流采集设备、电压互感器、模数转换模块、电能质量记录分析单元，所述电压电流采集设备包括电压采集设备、将采集的电流信号转换成电压信号的电流采集设备。
2.如权利要求1所述的电能质量记录分析装置，其特征是，电能质量记录分析单元为DSP芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种电能质量记录分析装置，包括依次相连的电压电流采集设备、电压互感器、模数转换模块、电能质量记录分析单元，所述电压电流采集设备包括电压采集设备、将采集的电流信号转换成电压信号的电流采集设备。本实用新型基于虚拟设备技术，不依赖于标准表计量电能值，可灵活对电能质量进行分析，方便携带，便于在实验室中对现场情况进行浮现，对电能表的计量提供一种标准化测量方法。
文档编号G01R22/10GK202939252SQ20122070285
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者徐鼎, 郭宝利, 郭红霞, 代燕杰, 李琮琮 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司