本實用新型屬于電力系統(tǒng)電能質(zhì)量檢測領(lǐng)域,具體涉及互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置。
背景技術(shù):
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,由于各種非線性、不對稱負(fù)載大量增加,使得電網(wǎng)中的波形發(fā)生了畸變,電能質(zhì)量污染日趨嚴(yán)重。電能質(zhì)量的下降會使得用戶側(cè)無法高效能用電,而諧波的大量產(chǎn)生,成為當(dāng)前電力系統(tǒng)中影響電能質(zhì)量的重要因素之一。要解決諧波問題,應(yīng)將諧波檢測作為研究諧波問題的出發(fā)點和主要依據(jù),其要求精確、實時地獲得各次諧波檢測信息。為了能夠?qū)崟r地提供電力系統(tǒng)運行中的情況,為電力系統(tǒng)中的故障或異?,F(xiàn)象提供分析依據(jù),就要求實時檢測實際情況下的電力系統(tǒng)諧波水平。
目前,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)不斷加快,為實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合,電氣設(shè)備也應(yīng)進(jìn)一步得到優(yōu)化。堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是傳感技術(shù),利用傳感器對關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況實時監(jiān)控,然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收集、整合,最后通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘,達(dá)到對整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理。在堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的大環(huán)境下,現(xiàn)有的諧波檢測裝置不能滿足信息化、自動化、互動化的要求,如何更加快速的實現(xiàn)大量電網(wǎng)數(shù)據(jù)及裝置本身狀態(tài)參數(shù)的交流成為研究的熱點。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)諧波檢測裝置大多數(shù)采用客戶機(jī)和服務(wù)器架構(gòu)的管理模式,這種模式大量利用兩端硬件環(huán)境,將數(shù)據(jù)采集處理的任務(wù)分配到客戶機(jī)端和服務(wù)器端來實現(xiàn)。客戶機(jī)和服務(wù)器架構(gòu)的管理模式對于客戶機(jī)端的要求較高,電網(wǎng)的不斷發(fā)展使得其成本不斷增加,而且現(xiàn)有的電力系統(tǒng)諧波檢測裝置對其自身工作狀態(tài)和工作環(huán)境的監(jiān)測不夠充分,無法實現(xiàn)裝置自身狀態(tài)的反饋。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了對客戶機(jī)和服務(wù)器架構(gòu)改進(jìn)的瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu)。在瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu)下,電力系統(tǒng)的工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn),極大的減少了瀏覽器端處理的數(shù)據(jù),主要數(shù)據(jù)處理在服務(wù)器端實現(xiàn),大大簡化了客戶端的工作量,降低了成本。而且,裝置搭載溫度傳感器、震動傳感器,可實現(xiàn)諧波數(shù)據(jù)提取的同時監(jiān)控自身狀態(tài),裝置以互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)可實現(xiàn)大量快速的數(shù)據(jù)傳遞,滿足堅強(qiáng)智能電網(wǎng)對電力設(shè)備的要求,進(jìn)一步提高了諧波檢測裝置的信息化、自動化、互動化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是針對電力系統(tǒng)諧波檢測裝置智能化程度低的問題,提出了互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置,裝置中包含無線通訊單元,使得裝置可直接連接路由器,從而直接通過上位機(jī)瀏覽器的方式進(jìn)行檢測,方便數(shù)據(jù)處理和命令發(fā)送的互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置。
本實用新型具體采用如下技術(shù)方案:
互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置,其特征在于,互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置包括控制單元,控制單元連接有三相電能采樣電路、溫度信號采樣電路、震動信號采樣電路、無線通訊單元、操控單元、數(shù)據(jù)掉電保護(hù)單元、晶振與復(fù)位電路、電源電路;無線通訊單元連接路由器,路由器連接上位機(jī)。
優(yōu)選地,所述三相電能采樣電路包括電壓互感器、電流互感器、低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,電壓互感器實現(xiàn)高電壓信號到低電壓信號的轉(zhuǎn)換,電流互感器實現(xiàn)大電流信號到小電流信號的轉(zhuǎn)換,低通濾波器將低電壓和小電流信號進(jìn)行濾波處理,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將濾波后的電壓和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,所述三相電能采樣電路與控制單元之間數(shù)據(jù)并行通訊。
優(yōu)選地,所述控制單元與無線通訊單元通過第一串行接口相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
優(yōu)選地,所述控制單元與操控單元通過GPIO接口相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞并行通訊,操控單元包含按鍵電路和顯示電路。
優(yōu)選地,所述溫度信號采樣電路與控制單元的第一AD接口相連,傳遞溫度采樣信號。
優(yōu)選地,所述震動信號采樣電路與控制單元的第二AD接口相連,傳遞震動采樣信號。
優(yōu)選地,所述電源電路可提供+3.3V和+5V兩種電壓等級為互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置供電。
本實用新型具有以下有益效果:
(1)控制單元采用高性能信號處理器TMS320F28335芯片,該芯片具備32位浮點處理單元,多個AD接口,精度高、功耗低、成本小且外設(shè)集成度高,非常適合電能信號采樣后數(shù)據(jù)的大量運算處理。
(2)裝置包含無線通訊單元可直接連接路由器,路由器再連接上位機(jī),這樣一臺路由器就可連接多臺互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置,可通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)上位機(jī)對互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置的控制和數(shù)據(jù)讀取,從而一點對多點的通訊且具有傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性能強(qiáng)的優(yōu)點。
(3)采用按鍵電路和顯示電路作為操控單元,使得裝置人機(jī)交互的功能豐富,操作簡單直觀,可對裝置的自身狀態(tài)進(jìn)行顯示。
(4)裝置采用溫度信號采樣電路和震動信號采樣電路,這兩種電路可對裝置的自身狀態(tài)和周邊環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測,提高裝置的安全性。
附圖說明
圖1為互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的具體實施方式做進(jìn)一步說明:
互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置,其特征在于,互聯(lián)網(wǎng)平臺電力系統(tǒng)諧波檢測裝置包括控制單元,控制單元連接有三相電能采樣電路、溫度信號采樣電路、震動信號采樣電路、無線通訊單元、操控單元、數(shù)據(jù)掉電保護(hù)單元、晶振與復(fù)位電路、電源電路;無線通訊單元連接路由器,路由器連接上位機(jī)。
其中,控制單元采用TMS320F28335芯片,三相電能采樣電路包含電壓互感器、電流互感器、低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,高電壓、大電流信號分別通過電壓互感器、電流互感器轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流信號,低電壓、小電流信號經(jīng)過低通濾波器濾波后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,這樣就完成了電壓、電流模擬量信號到數(shù)字量的轉(zhuǎn)變,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用ADS8364芯片,ADS8364芯片與TMS320F28335芯片進(jìn)行并行數(shù)據(jù)傳輸,完成電能信號的采集;溫度信號采樣電路采用DS18B20溫度傳感器,該傳感器與TMS320F28335芯片的第一AD接口相連,完成溫度信號的采集;震動信號采樣電路采用SW1801P震動傳感器模塊,該模塊與TMS320F28335芯片的第二AD接口相連,完成震動信號的采集;無線通訊模塊采用SP8266芯片,ESP8266芯片與TMS320F28335芯片之間進(jìn)行串口通訊;操控單元的顯示電路采用LCD12464的液晶屏,LCD12864與TMS320F28335芯片進(jìn)行并行通訊,操控單元的按鍵電路采用按鍵開關(guān)元件與上拉電路相配合組成,上拉電阻一端接至+5V電源,一端接至TMS320F28335芯片端口;數(shù)據(jù)掉電保護(hù)單元采用SD卡模塊,SD卡數(shù)據(jù)掉電后不丟失,控制單元通過SPI通信協(xié)議將數(shù)據(jù)寫入SD卡,系統(tǒng)重啟時讀取出SD卡內(nèi)數(shù)據(jù)。
當(dāng)然,上述說明并非是對本實用新型的限制,本實用新型也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。