專利名稱：一種可分析電能質(zhì)量的智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種綜合電能質(zhì)量評估及電度計(jì)量的新型智能電表。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷日趨復(fù)雜化和多祥化，大量具有沖擊性、非線性和不平衡特征的負(fù)荷造成電網(wǎng)電能質(zhì)量的惡化。而大量基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的微處理器裝置的應(yīng)用，使得越來越多的行業(yè)對電能質(zhì)量表現(xiàn)出了 “敏感”的特征，電能質(zhì)量的任何擾動都有可能給這些行業(yè)造成嚴(yán)重的影響和導(dǎo)致巨大的損失。為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，必須大量投入補(bǔ)償裝置，而需要怎樣的補(bǔ)償配置，必須以實(shí)時電網(wǎng)參數(shù)為依據(jù)，因此在用戶端安裝具有電能質(zhì)量分析功能的智能電表不僅可以為電カ部門提供電能質(zhì)量實(shí)時參數(shù)，還可以為用戶提供電能質(zhì)量詳細(xì)報(bào)表，便于保護(hù)用電設(shè)備，有助于維護(hù)用 戶權(quán)益。目前，對電能質(zhì)量的智能監(jiān)測均是針對容易對電網(wǎng)造成影響的大型用戶，例如鐵路變電站的電能質(zhì)量檢測，面向普通用戶的電能質(zhì)量監(jiān)測在國內(nèi)外研究還比較少。而電能質(zhì)量涉及電壓，頻率，功率因數(shù)等多個方面，電能質(zhì)量的綜合評估需要考慮多方因素，而其好壞直接影響用電設(shè)備的壽命，因此面向普通用戶的電能質(zhì)量的檢測及評估對電カ用戶而言具有重要的意義。電カ市場的開放化及智能配電網(wǎng)的發(fā)展，使得未來電カ用戶對電能質(zhì)量擁有足夠的話語權(quán)，用戶對電能質(zhì)量將會有更高的要求，電能同其他商品一祥，必須保證質(zhì)量，ー些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始實(shí)行電能的多等級質(zhì)量供電并按不同的價格計(jì)費(fèi)，對不同的電能質(zhì)量實(shí)行不同的價格即按質(zhì)計(jì)價將成為必然，而按質(zhì)計(jì)價的依據(jù)在于電能質(zhì)量分析及評估結(jié)果，因此，開發(fā)具有電能質(zhì)量分析単元的智能電表將有著廣闊的前景。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供ー種可分析電能質(zhì)量的智能電表，該智能電表能對提供給用戶的電能質(zhì)量進(jìn)行分析，并為用戶提供電能質(zhì)量狀況報(bào)告；同時可及時為用戶發(fā)出保護(hù)用電設(shè)備的預(yù)警信號，還可為電カ市場提供按質(zhì)計(jì)價的依據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是ー種可分析電能質(zhì)量的智能電表，其組成是用戶線路的電壓互感器和電流互感器均通過低通濾波放大器與A/D轉(zhuǎn)換器相連；ARM處理芯片同時與A/D轉(zhuǎn)換器外部存儲器、IXD顯示器相連。使用本實(shí)用新型的智能電表對電能進(jìn)行計(jì)量同時對電能質(zhì)量進(jìn)行分析的方法如下A.數(shù)據(jù)預(yù)處理電壓互感器和電流互感器檢測電カ用戶供電線路的實(shí)時電壓、電流信號，并通過低通濾波放大器濾波并放大后再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器以6. 4ksps的采樣速率轉(zhuǎn)換為實(shí)時電壓、電流數(shù)字信號送入ARM處理芯片進(jìn)行處理；B.傅里葉變換ARM處理芯片將A步驟得到的實(shí)時電壓、電流數(shù)字信號，通過離散傅里葉變換獲得電壓、電流的基波和各次諧波分量，C.電能的計(jì)量ARM處理芯片對B步驟得到的電壓、電流的基波和各次諧波分量進(jìn)行離散積分獲得當(dāng)前累計(jì)電度量并實(shí)時送入LCD顯示器顯示，并在月末時將該月總電度量送入外部存儲器存儲；D.電能質(zhì)量事件分析Dl. ARM處理芯片對A步驟得到的實(shí)時電壓數(shù)字信號進(jìn)行電壓突升、電壓突降、過電壓的質(zhì)量事件分析，并將電能質(zhì)量事件發(fā)生時刻及持續(xù)時間送入外部存儲器存儲；ARM處理芯片對A步驟得到的電壓數(shù)字信號進(jìn)行電壓突升、電壓突降、過電壓的質(zhì)量事件分析的具體做法是當(dāng)實(shí)時電壓數(shù)字信號計(jì)算出的實(shí)時電壓有效值高于額定電壓有效值I. I I. 8倍時且持續(xù)時間在0. 5個エ頻周期以上即記為電壓突升事件；當(dāng)實(shí)時電壓數(shù)字信號計(jì)算出的實(shí)時電壓有效值低于0. 9倍額定電壓有效值高于0. I倍額定電壓且持續(xù) 時間超過0.5個エ頻周期以上即記為電壓突降事件；當(dāng)實(shí)時電壓數(shù)字信號計(jì)算出的實(shí)時電壓有效值高過I. 8倍額定電壓有效值且持續(xù)時間超過0. 5個エ頻周期即為過電壓事件。D2. ARM處理芯片對B步驟得到的電壓的基波分量進(jìn)行電壓偏差、頻率偏差的質(zhì)量事件分析，并將電壓偏差率、頻率偏差率送入外部存儲器存儲；ARM處理芯片對B步驟得到的電壓信號的基波分量進(jìn)行電壓偏差、頻率偏差的質(zhì)量事件分析的具體做法是電壓偏差的計(jì)算公式是
權(quán)利要求1.ー種可分析電能質(zhì)量的智能電表，其組成是 用戶線路的電壓互感器(IA)和電流互感器(IB)均通過低通濾波放大器(2)與A/D轉(zhuǎn)換器⑶相連；ARM處理芯片⑷同時與A/D轉(zhuǎn)換器⑶外部存儲器(5)、IXD顯示器(6)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種可分析電能質(zhì)量的智能電表，其特征在于所述的ARM處理芯片(4)還與GSM通信模塊(7)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可分析電能質(zhì)量的智能電表，智能電表的組成是用戶線路的電壓互感器(1A)和電流互感器(1B)均通過低通濾波放大器(2)與A/D轉(zhuǎn)換器(3)相連；ARM處理芯片(4)同時與A/D轉(zhuǎn)換器(3)外部存儲器(5)、LCD顯示器(6)相連。該智能電表能對提供給用戶的電能質(zhì)量進(jìn)行分析，并為用戶提供電能質(zhì)量狀況報(bào)告；同時可及時為用戶發(fā)出保護(hù)用電設(shè)備的預(yù)警信號，還可為電力市場提供按質(zhì)計(jì)價的依據(jù)。
文檔編號G01R22/10GK202522622SQ201220016169
公開日2012年11月7日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者何正友, 廖凱, 張桂南, 林圣 , 王志遠(yuǎn) 申請人:西南交通大學(xué)