一种配电网同步相量测量装置的制作方法

本实用新型涉及电气工程领域，特别涉及一种配电网同步相量测量装置。

背景技术：

现如今，各国电网规模越来越庞大，大电网互联的趋势也初步形成，在gps全球定位系统提供精准的时间信号的前提下，配电网同步相量测量装置(pmu)实现了对大范围内电力系统各项参数的同步监控和测量，电力系统的同步相量测量装置在不久的将来必将得到普及和应用。

现有技术中，配电网同步相量测量装置往往体积较大且造价高昂，并且需要单独配置供电设备与如市电的配电网连接为整个装置供电。因此，如何能够使配电网同步相量测量装置可以直接从输电线路获取能量，保证自身长期稳定的运行，为配电网同步相量测量装置的优化配置提供建设性的思路，为整个装置的小型化和降低成本提供基础，是现今急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种配电网同步相量测量装置，以利用输电线路中的能量为配电网同步相量测量装置供电，保证装置长期稳定的运行。

一种配电网同步相量测量装置，包括：

感应测电设备，用于基于电流互感原则，对输电线路中的电流以功率形式转换并输出；

与所述感应测电设备的输出端连接的后备电源设备，用于利用所述感应测电设备输出的电流为所述后备电源设备中的后备电源充电；

与所述后备电源设备的输出端连接的同步相量测量设备，用于利用所述感应测电设备和/或所述后备电源输出的电流为所述同步相量测量设备供电。

可选的，所述后备电源设备，包括：所述后备电源、充电管理设备和供电管理设备；

其中，所述感应测电设备的输出端通过所述充电管理设备与所述后备电源连接，用于为所述后备电源充电；所述供电管理设备分别与所述后备电源和所述感应测电设备的输出端连接，用于控制所述同步相量测量设备的供电。

可选的，该装置还包括：滤波设备，用于对所述感应测电设备输出的电流进行滤波；

其中，所述感应测电设备的输出端通过所述滤波设备与所述后备电源设备连接。

可选的，该装置还包括：反向电流保护设备；

其中，所述感应测电设备的输出端通过所述反向电流保护设备与所述后备电源设备连接。

可选的，该装置还包括：一级电压转换设备，用于对所述感应测电设备输出的电压进行转换；

其中，所述感应测电设备的输出端通过所述一级电压转换设备与所述后备电源设备连接。

可选的，该装置还包括：二级电压转换设备，用于对所述后备电源设备输出的电压进行转换；

其中，所述后备电源设备的输出端通过所述二级电压转换设备与所述同步相量测量设备连接。

可选的，该装置还包括：保护设备，用于提供功率控制和过压保护功能；

其中，所述保护设备设置在所述感应测电设备和所述后备电源设备之间，与所述感应测电设备的输出端连接。

本实用新型所提供的一种配电网同步相量测量装置，包括：感应测电设备，用于基于电流互感原则，对输电线路中的电流以功率形式转换并输出；与感应测电设备的输出端连接的后备电源设备，用于利用感应测电设备输出的电流为后备电源设备中的后备电源充电；与后备电源设备的输出端连接的同步相量测量设备，用于利用感应测电设备和/或后备电源输出的电流为同步相量测量设备供电；

可见，本实用新型利用感应测电设备作为驱动电源从输电线路中获取能量为配电网同步相量测量装置供电，并且利用后备电源设备作为备用电源，保证了装置长期稳定的运行；为配电网同步相量测量装置的优化配置提供了建设性的思路，为整个装置的小型化和降低成本提供基础。

附图说明

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种配电网同步相量测量装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的一种配电网同步相量测量装置的结构框图。该装置可以包括：

感应测电设备10，用于基于电流互感原则，对输电线路中的电流以功率形式转换并输出；

与感应测电设备10的输出端连接的后备电源设备20，用于利用感应测电设备输出的电流为后备电源设备中的后备电源充电；

与后备电源设备20的输出端连接的同步相量测量设备30，用于利用感应测电设备10和/或后备电源输出的电流为同步相量测量设备30供电。

可以理解的是，本实施例的目的可以为利用设置在输电线路上的感应测电设备10，从输电线路上获取电能为配电网同步相量测量装置进行供电，使配电网同步相量测量装置不需额外利用供电设备与如市电的配电网连接，从而使配电网同步相量测量装置的设置位置更加灵活，可以更加广泛的应用设置；并且通过后备电源设备20的设置，可以在输电线路发生停电或感应测电设备10发生故障导致无法获取电能时，利用后备电源设备20保证整个装置的正常运行，实现装置长期稳定的运行。

具体的，对于本实施例中的感应测电设备10的具体设备类型，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以为由图2所示的设置在架空线(输电线路)上的感应磁环和对应的线圈组成的设备，只要感应测电设备10可以基于电流互感原则，通过转换的方式，把输电线路中的电流以功率的形式表达出来，并将结果直观输出，本实施例对此不做任何限制。对应的，为了进一步实现配电网同步相量测量装置的小型化，感应测电设备10的质量标准可以为低于1500克。

需要说明的是，本实施例中的后备电源设备20中可以设置有后备电源，以在感应测电设备10无法从输电线路上获取电能为配电网同步相量测量装置进行供电时，利用后备电源为配电网同步相量测量装置进行供电，保证配电网同步相量测量装置的正常运行。具体的，对于后备电源设备20的具体设备类型，可以由设计人员自行设置，如图2所示，后备电源设备20可以包括后备电源(锂电池)、充电管理设备和供电管理设备；其中，感应测电设备10的输出端通过充电管理设备与后备电源连接，用于为后备电源充电；供电管理设备分别与后备电源和感应测电设备10的输出端连接，用于控制同步相量测量设备30(负荷)的供电，即控制感应测电设备10和/或后备电源输出的电流为同步相量测量设备30供电。本实施例对此不做任何限制。

对应的，如图2所示，充电管理设备的输出端也可以与供电管理设备连接，使充电管理设备可以在利用感应测电设备10输出的电流为后备电源充电的同时，供电管理设备可以利用通过充电管理设备输出的电流为同步相量测量设备30供电。具体的，对于后备电源设备20中的后备电源的具体类型选择，可以由设计人员自行设置，如可以为锂电池，也可以为其他类型的储能电池，本实施例对此不做任何限制。

其中，本实施例中的同步相量测量设备30用于实现同步相量测量的设备，对于同步相量测量设备30的具体设置，可以由设计人员自行设置，如可以采用与现有技术中配电网同步相量测量装置中的用于实现同步相量测量的设备相同或相似的设备，本实施例对此不做任何限制。

对应的，本实施例中的同步相量测量设备30还可以基于gps全球定位系统的精准时间信号，实时同步监控测量电力系统的各项指标，并可以实现全部节点同步采集。

具体的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置可以实现对同步相量测量设备30供电的控制功能和检测功能，即本实施例中的感应测电设备10和/或后备电源设备20中如单片机的处理器可以实现上述控制功能和检测功能。如图2中后备电源设备20中供电管理设备中的处理器可以实现如保护与控制、电压无功优化、微电网协调、电力系统恢复等控制功能，以及实现如电能质量检测、孤岛检测、状态估计、电压稳定性检测、故障定位与分析等的检测功能，以保证配电网同步相量测量装置的安全稳定的使用，提高用户体验。也就是说，本实施例中的感应测电设备10和/或后备电源设备20中的处理器可以利用电流传感器和电压传感器的协同合作实现上述功能，达到抗干扰性能和低成本的目的并且保证了测量精度，即本实施例中的配电网同步相量测量装置中还可以设置有对应的电流传感器和电压传感器。

进一步的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置还可以包括滤波设备，用于对感应测电设备10输出的电流进行滤波；其中，感应测电设备10的输出端通过滤波设备与后备电源设备20连接。

进一步的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置还可以包括反向电流保护设备，用于避免电流反向流入到感应测电设备10；其中，感应测电设备10的输出端通过反向电流保护设备与后备电源设备20连接。

进一步的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置还可以包括一级电压转换设备，用于对感应测电设备10输出的电压进行转换，如可以将感应测电设备10输出的电压转换为5v电压；其中，感应测电设备10的输出端通过一级电压转换设备与后备电源设备20连接。

进一步的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置还可以包括二级电压转换设备，用于对后备电源设备输出的电压进行转换，如将一级电压转换设备转换的5v电压转换为3.3v电压为后续的负载(同步相量测量设备30)提供电源；其中，后备电源设备20的输出端通过二级电压转换设备与同步相量测量设备30连接。

进一步的，本实施例所提供的配电网同步相量测量装置还可以包括保护设备，用于提供功率控制和过压保护功能；其中，保护设备设置在感应测电设备10和后备电源设备20之间，与感应测电设备10的输出端连接，即保护设备分别与感应测电设备10的两个输出端和后备电源设备20连接的两个线路连接。

对应的，如图2所示，设置在输电线(输电线路)上的感应磁环和对应的线圈组成的感应测电设备10的两个输出端可以依次通过反向电流保护设备、滤波设备、一级电压转换设备与后备电源设备20中的充电管理设备和供电管理设备连接，保护设备分别与感应测电设备10的两个输出端和反向电流保护设备连接的两个线路连接，供电管理设备的输出端与负荷(同步相量测量设备30)连接。

具体的，如图2所示的配电网同步相量测量装置，在感应测电设备10中的感应磁环安装在需要测量的架空线(输电线)上后，保护设备进入工作状态，检测监控功率和电压是否在安全范围内，防止电流变化较大时损坏装置；一旦发生过电压情况，滤波设备可以按照预先设置的标准进行滤波；经过保护设备和滤波设备后，一级电压转换设备(如dc/dc降压转换器)可以进入工作状态，转换并获取5v电压为后备电源设备20进行供电；由于配电网负荷波动较大，输电线路的电流有时会较低，此时后备电源设备20中的后备电源(如锂电池)将发挥作用，并且在输电线路发生停电或感应测电设备10发生故障导致无法获取电能时，后备电源设备20中的后备电源也可以输出电流，以保证整个装置的正常运行；之后二级电压转换设备(如dc/dc降压转换器)可以进入工作状态，转换并获取3.3v电压为后续的负荷(同步相量测量设备30)提供电源；在输电线路恢复或感应测电设备10故障排除后，一级电压转换设备可以输出的5v电压在充电管理设备的作用下对后备电源进行充电。

本实施例中，本实用新型实施例利用感应测电设备10作为驱动电源从输电线路中获取能量为配电网同步相量测量装置供电，并且利用后备电源设备20作为备用电源，保证了装置长期稳定的运行；为配电网同步相量测量装置的优化配置提供了建设性的思路，为整个装置的小型化和降低成本提供基础。

以上对本实用新型所提供的一种配电网同步相量测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。