一种低压台区谐波检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统电能质量检测技术，具体涉及一种低压台区谐波检测装置。


背景技术：

2.电力谐波对电力网危害是十分严重的，它是一种电力污染，一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染。所以往往不被人们注意。当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50hz的电压或电流成分，将频率高于50hz的电流或电压成分称之为谐波。
3.谐波产生的原因多种多样。第一类是由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅整流器、开关电源等，这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。第二类是由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这一类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。
4.谐波在电网诞生的同时就是存在的，因为发电机和变压器都会产生少量的谐波。但是由于产生大量谐波的用电设备不断增加，并且电网中大量使用的并联电容器所造成的谐波放大，使得谐波的影响越来越严重，从而逐渐引起人们的重视。在电力系统的运行过程中，受到谐波的干扰，旋转电动机的电流将会产生变化，进而使旋转电动机产生固定数的振动转矩，同时旋转的速度也会产生周期性的变化。这样一来，电动机的工作效率将会受到影响，发热量也会不断增加，进而直接影响到旋转电动机的使用期限。
5.正确识别综合负荷中是否存在谐波源，并定量估计负荷中线性和非线性部分所占的比重，进一步区分其中的各个谐波源，并进行谐波源的有效定位，明确系统侧和用户(负荷)侧对电网谐波的影响程度，作为谐波潮流计算、滤波器配置、谐波的经济惩罚，提高电能质量等的基础。现有的谐波检测装置主要是工作人员在现场采集数据，然后收集各设备数据后回到驻地后通过有线网络再整理、统一上传，操作过程复杂，实时性不强，而且存在数据录入错误等问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种低压台区谐波检测装置，快速、安全的上传和共享工作人员现场采集的电网状态信息数据。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
8.一种低压台区谐波检测装置，包括控制器与控制器相连的三相电能采样电路、存储器、无线通信模块和区块链模块，及为各模块供电的电源模块；
9.所述三相电能采样电路用于电能信号的采集，区块链模块用于与区块链网络进行区块链数据交互，存储器用于将采集的数据进行本地存储备份；
10.三相电能采样电路包含电压互感器、电流互感器、低通滤波器和模数转换电路，高
电压、大电流信号分别通过电压互感器、电流互感器转换成低电压、小电流信号，低电压、小电流信号经过低通滤波器滤波后送至模数转换电路转换为数字量后送入控制器。
11.进一步，所述区块链模块包括区块链通信接口，用于与区块链网络进行区块链数据交互；区块链模块包括有外设接口，外设接口包括网络接口、串口、usb接口、输入输出设备接口以及显示设备接口。
12.进一步，所述模数转换电路采用ads8364芯片，控制器采用tms320f28335芯片。
13.进一步，所述无线通信模块包括蓝牙模块、wi-fi模块和zigbee无线通信模块。
14.进一步，所述wi-fi模块采用esp8266芯片，esp8266芯片与tms320f28335芯片之间进行串口通讯。
15.进一步，所述存储器采用sd卡模块。
16.进一步，所述电源模块包括辅助工作电源电路，用于将交流电源经电源变压器降压整流变换输出为整个装置供电。
17.进一步，所述电源模块包括备用电池和备用电池充电保护电路，备用电池充电保护电路与所述辅助工作电源电路稳压输出+5v端连接。
18.本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型的低压台区谐波检测装置包括控制器及与控制器相连的三相电能采样电路、存储器和区块链模块；通过三相电能采样电路采集台区电能信号，采集到的电能信号通过区块链模块上载到区块链网络进行区块链数据交互，保证巡检数据及时，安全的共享到区块链数据平台，需要监控数据的多方用户可以安全、快捷的得到相关数据，对台区运行状态数据进行实时获取，为后续谐波分析治理提供数据。
20.区块链模块得到的区块链数据采用区块链安全信道进行通信，提高了区块链数据的安全性，降低了黑客攻击等安全风险，保证电网数据和运行的安全性。
21.通过区块链技术，电网数据保存到可信区块链中，既不外泄数据，同时也能证明数据的真实性和避免恶意攻击，对电网安全造成的威胁。
22.控制器采用高性能信号处理器tms320f28335芯片，具备32位浮点处理单元，多个ad接口，精度高、功耗低、成本小且外设集成度高，适合电能信号采样后数据的大量运算处理，还连接有无线通信模块，无线通信模块包括蓝牙模块、wi-fi模块和zigbee无线通信，包括多种近距离数据传输方式，可以方便的将数据传送给运维人员计算机等分析设备，快速分析数据，找到问题。
23.无线通讯单元可直接连接路由器，路由器再连接上位机，路由器可连接多台互联网平台电力系统谐波检测装置，可通过互联网实现上位机对互联网平台电力系统谐波检测装置的控制和数据读取，从而一点对多点的通讯且具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性能强的优点。
附图说明
24.图1本实用新型低压台区谐波检测装置结构示意图
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型的具体内容做进一步详细解释说明，但不作为对本
实用新型的限定。
26.如图1所示，本实用新型的低压台区谐波检测装置，包括控制器及与控制器相连的三相电能采样电路、存储器、无线通信模块和区块链模块，及为各模块供电的电源模块。所述三相电能采样电路用于电能信号的采集，区块链模块用于与区块链网络进行区块链数据交互，存储器用于将采集的数据进行本地存储备份。
27.三相电能采样电路包含电压互感器、电流互感器、低通滤波器和模数转换电路，高电压、大电流信号分别通过电压互感器、电流互感器转换成低电压、小电流信号，低电压、小电流信号经过低通滤波器滤波后送至模数转换电路，这样就完成了电压、电流模拟量信号到数字量的转变，模数转换电路采用ads8364芯片，ads8364芯片与控制器tms320f28335芯片进行并行数据传输，完成电能信号的采集。
28.区块链模块包括有外设接口，外设接口包括网络接口、串口、usb接口、输入输出设备接口以及显示设备接口，丰富的接口，方便与外设进行连接，扩展了应用。可以通过有线连接就地获取数据，通过显示设备接口可以外接数据显示和分析设备。区块链模块包括区块链通信接口，用于与区块链网络进行区块链数据交互。从而实现了区块链数据与物联网设备数据隔离，提高了区块链数据的安全性。
29.控制器还连接有无线通信模块，所述无线通信模块包括蓝牙模块、wi-fi模块和zigbee无线通信，提供多种数据传输通道，方便运维人员就地共享数据，快速分析解决问题。
30.wi-fi模块采用esp8266芯片，esp8266芯片与tms320f28335芯片之间进行串口通讯；存储器采用sd卡模块，sd卡数据掉电后不丢失，控制器通过spi通信协议将数据写入sd卡，系统重启时读取出sd卡内数据。
31.所示电源模块包括辅助工作电源电路，用于将交流电源经电源变压器降压整流变换输出，保证整个装置正常运行。电源模块还包括备用电池和备用电池充电保护电路，其与所述辅助工作电源电路稳压输出+5v端连接；其可防止备用电池过电压、过电流充电，可在电源侧发生停电或因故障执行切断电源时，保证整个装置在24小时内正常运行。