一种用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路的制作方法

本实用新型涉及一种用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路。

背景技术：

光伏箱变智能监控装置是统筹光伏系统的太阳能光伏阵列和铅酸蓄电池模块（储能单元）的关键，也是整个光伏系统的智能核心，光伏箱变智能监控装置能够对光伏箱变的各种信息（如光伏箱变高低压侧全部信息的监测、变压器高低压侧三组的三相电流、三相电压、功率、非电量保护、电气量保护、控制和通讯功能等）进行远程管理和自动化监控，满足光伏工程“少人值守”的运行管理方式。现有光伏箱变智能监控装置的功率采集电路采集到的功率不准确，误差较大。因此，有必要提出一种新的用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采集到的功率准确、误差小的用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路，其与中央控制单元配合使用，所述功率采集电路包括至少一个电流采集电路以及至少一个电压采集电路，每一个所述电流采集电路均包括电流互感器、第一信号处理单元及第一隔离单元，所述电流互感器、所述第一信号处理单元及所述第一隔离单元依次电性连接，所述第一隔离单元进一步与所述中央控制电源电性连接；每一个所述电压采集电路均包括电压互感器、第二信号处理单元及第二隔离单元，所述电压互感器、所述第二信号处理单元及所述第二隔离单元依次电性连接，所述第二隔离单元进一步与所述中央控制电源电性连接。

优选的，所述电流互感器包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈包括第一接线端和第二接线端，所述第一线圈串联连接在需要采集电流的回路中，所述第二线圈包括第三接线端和第四接线端。

优选的，所述电流采集电路还包括第一电压提供单元，所述第一电压提供单元输出第一电压，所述第一电压提供单元与所述第三接线端电性连接。

优选的，所述第一信号处理单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容及第一双向瞬变抑制二极管，所述第一电阻的第一端与所述第四接线端电性连接，所述第一电阻的第二端与地线之间连接有所述第一电容，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述地线之间连接有第二电容，所述第三电阻连接在所述第三接线端与所述第四接线端之间，所述第二电容与所述第一双向瞬变抑制二极管并联连接。

优选的，所述第一隔离单元包括第一电压跟随器及第三电容，所述第一电压跟随器包括第一正信号输入端、第一负信号输入端、第一正电源输入端、第一负电源输入端和第一输出端，所述第一正信号输入端与所述第二电阻的第二端电性连接，所述第一负信号输入端与所述第一输出端电性连接，所述第一正电源输入端与地线之间连接有第三电容，所述第一正电源输入端进一步与第一直流电压源电性连接，所述第一负电源输入端接地线，所述第一输出端进一步与所述中央控制单元电性连接。

优选的，所述电压互感器包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈包括第五接线端和第六接线端，所述第四线圈包括第七接线端和第八接线端。

优选的，所述电压采集电路还包括第二电压提供单元，所述第二电压提供单元输出第二电压，所述第二电压提供单元与所述第七接线端电性连接。

优选的，所述第二信号处理单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容及第二双向瞬变抑制二极管，所述第四电阻与所述第五电阻并联连接，所述第四电阻的第一端与所述第五接线端电性连接，所述第四电阻的第二端与所述第六接线端之间的元器件并联连接在需要采集电压的电路中，所述第六电阻连接在所述第七接线端与所述第八接线端之间，所述第八接线端与所述第七电阻的第一端电性连接，所述第七电阻的第二端与地线之间连接所述第四电容，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端电性连接，所述第八电阻的第二端与地线之间连接所述第五电容，所述第二双向瞬变抑制二极管与所述第五电容并联连接。

优选的，所述第二隔离单元包括第二电压跟随器，所述第二电压跟随器包括第二正信号输入端、第二负信号输入端、第二正电源输入端、第二负电源输入端和第二输出端，所述第二正信号输入端与所述第八电阻的第二端电性连接，所述第二负信号输入端与所述第二输出端电性连接，所述第二正电源输入端与所述第一直流电压源电性连接，所述第二负电源输入端接地线，所述第二输出端进一步与所述中央控制单元电性连接。

与现有技术相比，本实用新型所述用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路采集到的电压及电流数据准确，因此，经过电压和电流计算得到的功率数据也准确，误差小。

附图说明

图1为本实用新型所述用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路一实施例的电路原理图。

图中各标记如下: R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；T1、第一双向瞬变抑制二极管；T2、第二双向瞬变抑制二极管；U1、第一电压跟随器；U2、第二电压跟随器；TV、电压互感器；CT、电流互感器；b1、第一输出端；b2、第二输出端；a1、第一接线端；a2、第二接线端；a3、第三接线端；a4、第四接线端；a5、第五接线端；a6、第六接线端；a7、第七接线端；a8、第八接线端；a9、第四电阻的第二端。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

如图1所示，本实用新型提供一种用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路，其与中央控制单元配合使用，功率采集电路包括至少一个电流采集电路以及至少一个电压采集电路，每一个电流采集电路均包括用于将采集到的大电流信号转变成小电流信息号的电流互感器CT、第一信号处理单元及第一隔离单元，电流互感器CT、第一信号处理单元及第一隔离单元依次电性连接，第一隔离单元进一步与中央控制电源电性连接；每一个电压采集电路均包括用于将采集到的大电压信号转变成小电压信号的电压互感器TV、第二信号处理单元及第二隔离单元，电压互感器TV、第二信号处理单元及第二隔离单元依次电性连接，第二隔离单元进一步与中央控制电源电性连接。

在本实用新型中，电流互感器CT包括第一线圈和第二线圈，第一线圈包括第一接线端a1和第二接线端a2，第一线圈串联连接在需要采集电流的回路中，第二线圈包括第三接线端a3和第四接线端a4。电流采集电路还包括第一电压提供单元，第一电压提供单元输出第一电压，第一电压提供单元与第三接线端a3电性连接。

所述第一信号处理单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2及第一双向瞬变抑制二极管T1，所述第一电阻R1的第一端与所述第四接线端a4电性连接，所述第一电阻R1的第二端与地线之间连接有所述第一电容C1，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端电性连接，所述第二电阻R2的第二端与所述地线之间连接有第二电容C2，所述第三电阻R3连接在所述第三接线端a3与所述第四接线端a4之间，所述第二电容C2与所述第一双向瞬变抑制二极管T1并联连接。第一隔离单元包括第一电压跟随器U1及第三电容C3，第一电压跟随器U1包括第一正信号输入端、第一负信号输入端、第一正电源输入端、第一负电源输入端和第一输出端b1，第一正信号输入端与第二电阻R2的第二端电性连接，第一负信号输入端与第一输出端b1电性连接，第一正电源输入端与地线之间连接有第三电容C3，第一正电源输入端进一步与第一直流电压源电性连接，第一负电源输入端接地线，第一输出端b1进一步与中央控制单元电性连接。

电流采集电路的工作原理为：电流互感器CT采集回路中的电流信号，并将电流信号先经过第三电阻R3升压，再经过第一电阻R1、第二电阻R2分压以及经过第一电容C1、第二电容C2滤波，接着经过第一双向瞬变抑制二极管T1稳定电流后传送至第一隔离单元，第一隔离单元将电流信号隔离处理后传送至中央控制单元。

在本实用新型中，电压互感器TV包括第三线圈和第四线圈，第三线圈包括第五接线端a5和第六接线端a6，第四线圈包括第七接线端a7和第八接线端a8。电压采集电路还包括第二电压提供单元，第二电压提供单元输出第二电压，第二电压提供单元与第七接线端a7电性连接。第二信号处理单元包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第四电容C4、第五电容C5及第二双向瞬变抑制二极管T2，第四电阻R4与第五电阻R5并联连接，第四电阻R4的第一端与第五接线端a5电性连接，第四电阻的第二端a9与第六接线端a6之间的元器件并联连接在需要采集电压的电路中，第六电阻R6连接在第七接线端a7与第八接线端a8之间，第八接线端a8与第七电阻R7的第一端电性连接，第七电阻R7的第二端与地线之间连接第四电容C4，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端电性连接，第八电阻R8的第二端与地线之间连接第五电容C5，第二双向瞬变抑制二极管T2与第五电容C5并联连接。第二隔离单元包括第二电压跟随器U2，第二电压跟随器U2包括第二正信号输入端、第二负信号输入端、第二正电源输入端、第二负电源输入端和第二输出端b2，第二正信号输入端与第八电阻R8的第二端电性连接，第二负信号输入端与第二输出端b2电性连接，第二正电源输入端与第一直流电压源电性连接，第二负电源输入端接地线，第二输出端b2进一步与中央控制单元电性连接。

电压采集电路的工作原理为：电压互感器TV采集回路中变压器高低压侧的电压信号，并将电压信号先经过第六电阻R6升压，再经过第七电阻R7、第八电阻R8分压以及经过第四电容C4、第五电容C5滤波，接着经过第二双向瞬变抑制二极管T2稳定电流后传送至第二隔离单元，第二隔离单元将电压信号隔离处理后传送至中央控制单元。

于具体实施时，中央控制单元将接收到的电压信号与电流信号经过计算后即可得出对应的功率数据。于实际应用时，一个电流采集电路采集一路电流信号，一个电压采集电路采集一路电压信号。本发明的用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路用于采集变压器高低压侧三组的三相电流及三相电压，故设有三路电流采集电路和三路电压采集电路。

综上所述，本实用新型所述用于光伏箱变智能监控装置的功率采集电路采集到的电压及电流数据准确，因此，经过电压和电流计算得到的功率数据也准确，误差小。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。