用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，其包括：通過鉗形電流互感器采集的電流信號和電壓互感器采集的電壓信號送至信號采集終端，通過CAN總線將處理的數(shù)據(jù)送給檢測機微處理器，微處理器通過無線傳輸裝置把采集的信號發(fā)射給主機上，主機經(jīng)過處理，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。
【專利說明】用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于儀器儀表【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種分布式電量測量系統(tǒng)，具體涉及一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的性能受輸入、輸出環(huán)境條件的影響很大。為取得實時數(shù)據(jù)，光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置需要設(shè)立多個測試點。一般做法是在各個測試點設(shè)置電量互感器，經(jīng)過信號調(diào)理電路，產(chǎn)生各個測量點對應(yīng)的電壓、電流信號，再通過輸入線路傳入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將之集中轉(zhuǎn)換成多位的數(shù)字信號，送入數(shù)據(jù)處理單元，統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)處理。
[0003]光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置開展測試實驗時工作電壓高、電流大，會產(chǎn)生強大的電磁輻射干擾。由于該裝置的多個測量點其物理位置分布有一定距離，且正好處于這種強大的電磁輻射場中，因此非常容易拾取電磁干擾，導(dǎo)致測量誤差增大。
[0004]通常的逆變器測試裝置為被測逆變器提供的電網(wǎng)環(huán)境只是三相工頻電源，只需要測量輸出端電壓、電流。并網(wǎng)光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置給被測逆變器輸出端的施加的模擬電網(wǎng)環(huán)境既包含有三相工頻電源，又包含有三相交流電子負載，僅僅測試輸出端電壓、電流無法全面反映逆變器并網(wǎng)性能。
[0005]在測試的過程中，往往由于人手等問題，要求同一時間點檢測不同地方電機的工作情況，收集電量數(shù)據(jù)有些困難，因而需要設(shè)計既能測試多臺電機，又能同一時間收集數(shù)據(jù)的智能測試儀器。該儀器具有多個探測模塊，能同時測量多路電路。而每個探測器都通過CAN總線與主機相通訊。這樣，通過主機控制多路探測模塊。從而達到在同一時間點內(nèi)同時采集不同地點電機數(shù)據(jù)的要求。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，它具有在多個測量點分別獨立采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換、分布式等優(yōu)點。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，包括檢測機微處理器和與該檢測機微處理器聯(lián)接的電量采集終端，其特征在于:所述電量采集終端包括互感器和信號計量模塊，互感器包括電壓互感器和電量互感器，信號計量模塊接收該互感器的輸入信號并對該信號進行處理、將最終信號傳輸給檢測機微處理器。所述信號計量模塊通過CAN總線與檢測機微處理器連接，通過互感器，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機微處理器，主機經(jīng)過處理，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。所述的信號采集計量模塊，電壓輸入采用電壓互感器采集方式，電量互感器采集，采集的信號送至信號采集終端處理。
[0008]本實用新型的有益效果在于，提供一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式測試系統(tǒng)，它具有在多個測量點分別獨立采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換、分布式等優(yōu)點。【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)的分布式測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)終端與主機數(shù)據(jù)終端的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2是本實用新型一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本實用新型一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0013]實施例1
[0014]一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，其包括:通過電流互感器采集的電流信號和電壓互感器采集的電壓信號送至三相電能專用處理芯片，將處理的數(shù)據(jù)送給檢測機微處理器，微處理器通過CAN總線把采集的信號發(fā)射給主機上，主機經(jīng)過處理，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)，所述的CAN總線，特點在于CAN總線的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，因而傳輸時間短，受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點嚴重錯誤時，具有自動關(guān)閉的功能以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點及其通信不受影響，具有較強的抗干擾能力。
[0015]測得數(shù)據(jù)信號通過互感器，送至ATT7022B芯片。ATT7022B是高精度三相電能專用計量芯片，適用于三相三線或三相四線應(yīng)用。ATT7022B內(nèi)集成了 7路16位A / D轉(zhuǎn)換器，電流通道有效值在2mV至IV的范圍內(nèi)線性誤差小于0.5%。每路ADC的交流輸入由管腳VxP和VxN迭加2.4V左右直流偏置電壓，該偏置電壓可以由芯片的參考電壓輸出REFOUT獲得，也可以由外部基準(zhǔn)電壓提供。三相表計量芯片的采用電壓輸入可采用電阻分壓式或電壓互感器方式，也可以將電壓轉(zhuǎn)換成電流，通過電流互感器，再將電流轉(zhuǎn)換成電壓的方式，再通過STC89C52單片機的控制，通過發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)傳給主機。在采集部分，三相電壓、電流經(jīng)互感器后送到ATT7022B進行采樣運算，并把結(jié)果保存在相應(yīng)的寄存器，其中電流互感器規(guī)格為1.5 (6) mA，精度是0.1級，負載阻抗為20歐，電壓互感器的規(guī)則100V / 0.5V。這樣就在輸入額定電壓、額定電流時，其電流，電壓差動輸入電壓的有效值分別為0.1V和0.5V左右，可滿足ATT7022B的要求。
[0016]實施例2
[0017]本實用一種用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，如圖1所示通過電流互感器和電壓互感器采集的信號送至三相電能專用計量芯片ATT7022B處理，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機微處理器STC89C52，微處理器STC89C52通過CAN總線。其中CAN總線，把采集的信號發(fā)射給主機微處理器MSP430F149，主機微處理器MSP430F149經(jīng)過處理，在顯示屏幕12864上顯示出采集的數(shù)據(jù)。應(yīng)用存儲芯片AT24C16可以將數(shù)據(jù)存儲在檢測機微處理器STC89C52中，通過串口下載裝置MAX232將程序下載到檢測機微處理器STC89C52。三相交流電綜合測試儀的按鍵4*4矩陣鍵盤及顯示屏幕屏幕12864的設(shè)計，能夠?qū)θ嘟涣麟妷褐怠⒔涣麟娏髦?、有功功率、視在功率、功率因?shù)進行測量顯示。開機后，檢測機微處理器STC89C52和主機微處理器MSP430F149會進入自我硬件檢測程序，從而確保每個模塊都能正常運轉(zhuǎn)工作。當(dāng)檢測程序完成后，程序就會通過互感器自動進入到收集信號的循環(huán)當(dāng)中，大約每I秒鐘收集一次全部的數(shù)據(jù)通過三相電能專用芯片ATT7022B并存儲在外部存儲器AT24C16中，檢測機接收到從主機微處理器MSP430F149發(fā)出的相關(guān)命令時，會根據(jù)相關(guān)的指令，實現(xiàn)一邊循環(huán)采集數(shù)據(jù)，一邊把主機微處理器MSP430F149所需要的數(shù)據(jù)發(fā)送給主機微處理器MSP430F149。假若檢測器微處理器STC89C52中的發(fā)射模塊接收到停止發(fā)送的標(biāo)志位時，檢測器會自動關(guān)閉通信模塊，并繼續(xù)周期為I秒的數(shù)據(jù)采集存儲的循環(huán)當(dāng)中。顯示屏幕12864會顯示工作菜單，如果其中有某一模塊出錯，顯示屏幕12864會顯示報錯信號。當(dāng)用戶進入到真正測量環(huán)節(jié)，主機微處理器MSP430F149才會通過CAN總線發(fā)射相關(guān)指令到檢測器，然后等待回收數(shù)據(jù)。如果發(fā)送以及接受過程中出現(xiàn)意外情況，主機微處理器MSP430F149顯示器會顯示報錯信號，然后讓用戶自行選擇是否繼續(xù)需要檢測。如果用戶放棄檢測，則返回菜單選擇界面；若繼續(xù)查看，則再次進入指令放送界面。如果發(fā)送正常工作，那么主機微處理器MSP430F149會接受到相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)調(diào)進數(shù)據(jù)處理程序中，并通過顯示屏幕12864顯示出來。
[0018]如圖2所示檢測機和主機進行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的具體過程，檢測機通過發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先將CAN總線設(shè)為發(fā)射模式，接著把接收節(jié)點地址和有效數(shù)據(jù)按照時序由SPI 口寫入緩存區(qū)，有效數(shù)據(jù)連續(xù)寫入，而接收節(jié)點地址在發(fā)射時寫入一次即可，延遲130 μ s后發(fā)送數(shù)據(jù)，若自動應(yīng)答開啟，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)后立即進入接收模式，接收應(yīng)答信號(自動應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點地址一致)，如果收到應(yīng)答，則認為此次通信成功，若未收到應(yīng)答，則自動重新發(fā)送該數(shù)據(jù)。當(dāng)接收方檢測到有效的地址和有效數(shù)據(jù)時，通知主機去取數(shù)據(jù)，若此時自動應(yīng)答開啟，接收方則同時進入發(fā)送狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。
[0019]如圖3所示通過鉗形電流互感器和電壓互感器I1、12、13、V1、V2、V3采集的信號送至三相電能專用計量芯片ΑΤΤ7022Β處理，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機微處理器，微處理器通過CAN總線送給主機，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，包括檢測機微處理器和與該檢測機微處理器聯(lián)接的電量采集終端，其特征在于:所述電量采集終端包括互感器和信號計量模塊，互感器包括電壓互感器和電流互感器，信號計量模塊接收該互感器的輸入信號并對該信號進行處理、將最終信號傳輸給檢測機微處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述信號計量模塊通過CAN總線與檢測機微處理器連接，通過互感器，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機微處理器，主機經(jīng)過處理，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器測試裝置的分布式電量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號采集計量模塊，電壓輸入采用電壓互感器采集方式，電流互感器采集，采集的信號送至信號采集終端處理。
【文檔編號】G01R29/00GK203672978SQ201320837197
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】張程, 王方, 陳亞峰, 劉曄 申請人:西安科技大學(xué)高新學(xué)院