用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的電力參數(shù)無線監(jiān)控終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的電力參數(shù)無線監(jiān)控終端。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化技術(shù)水平的不斷進步，用電量也與日俱增，為了掌握電力系統(tǒng)的運行特性，模擬處理電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問題，尋求解決方法應(yīng)用在實踐中，電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺應(yīng)運而生。目前，在模擬風力發(fā)電、光伏發(fā)電的電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺中，其電力參數(shù)的監(jiān)控裝置大都造價昂貴，大大增加了實驗成本，不利于推廣應(yīng)用，而采用傳統(tǒng)的電測儀表進行檢測，則走線十分困難，且存在電力參數(shù)采集精度不高的問題，影響實驗結(jié)果，給研宄及教學(xué)帶來困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的電力參數(shù)無線監(jiān)控終端，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，造價低廉，大大降低了實驗成本，有利于推廣應(yīng)用，布線簡單，安裝方便，且測量精度高，保證了實驗結(jié)果準確，給研宄及教學(xué)帶來方便，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的電力參數(shù)無線監(jiān)控終端，包括一與電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的輸電線相連的電流采樣電路，一電壓采樣電路通過一電壓測量保護電路與輸電線相連，電流采樣電路和電壓采樣電路均與電能計量芯片相連，電能計量芯片與處理器相連，處理器與一繼電器控制模塊相連，處理器通過一無線傳輸模塊與數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進行通訊，還包括一 5V供電模塊和一 3.3V供電模塊，所述5V供電模塊為處理器、電能計量芯片、繼電器控制模塊及其外圍電路供電，所述3.3V供電模塊向無線傳輸模塊供電。
[0006]所述電能計量芯片為ATT7022C芯片。
[0007]所述處理器為STC90C58AD芯片。
[0008]所述電壓測量保護電路包括三個壓敏電阻RV1、RV2和RV3，壓敏電阻RV1、RV2和RV3的一端通過Pl接線端分別與A相輸電線、B相輸電線和C相輸電線相連，又與電壓米樣電路的A相電壓測量輸入端、B相電壓測量輸入端和C相電壓測量輸入端相連，壓敏電阻RVURV2和RV3的另一端通過P2接線端與輸電線路零線相連，又與電壓采樣電路的零線輸入端相連。
[0009]所述電壓采樣電路包括A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路，所述A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路均包括一電壓互感器，三個電壓互感器的輸入端口 2通過電阻R3、電阻R2和電阻Rl分別與A相電壓、B相電壓和C相電壓測量輸入端相連，輸入端口 3均與零線輸入端相連，其輸出端均通過一抗混疊濾波電路與電能計量芯片相連。
[0010]所述電流米樣電路包括A相電流米樣電路、B相電流米樣電路和C相電流米樣電路，A相電流采樣電路、B相電流采樣電路和C相電流采樣電路均包括一電流互感器，電流互感器的輸入端與輸電線相連，輸出端均通過一電流信號轉(zhuǎn)換電路與電能計量芯片相連。
[0011 ] 所述繼電器控制模塊包括A相繼電器控制電路、B相繼電器控制電路、C相繼電器控制電路和零線繼電器控制電路，A相繼電器控制電路、B相繼電器控制電路、C相繼電器控制電路和零線繼電器控制電路均包括一輸入端與處理器相連的光電耦合電路，光電耦合電路的輸出端與一繼電器電路的輸入端相連，繼電器電路的輸出端I與一繼電器接線端的公共端相連，輸出端2與繼電器接線端的常閉端相連，輸出端3與繼電器接線端的常開端相連。
[0012]所述無線傳輸模塊包括ZigBee路由器模塊和ZigBee集控器模塊，無線傳輸模塊采用拓撲結(jié)構(gòu)，一個ZigBee集控器模塊對應(yīng)多個ZigBee路由器模塊，每個ZigBee路由器模塊均有自己的編號地址，與處理器相連，能夠通過與數(shù)據(jù)監(jiān)控中心相連的ZigBee集控器模塊與數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進行通信。
[0013]本發(fā)明采用上述方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，造價低廉，大大降低了實驗成本，有利于推廣應(yīng)用，布線簡單，安裝方便，且測量精度高，保證了實驗結(jié)果準確，給研宄及教學(xué)帶來方便。
【附圖說明】
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[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的電壓測量保護電路電路原理圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的電壓采樣電路電路原理圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的電流采樣電路的A相電流采樣電路電路原理圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的電能計量芯片電路原理圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的處理器電路原理圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的繼電器控制模塊的A相繼電器控制電路電路原理圖。
[0021 ] 圖中，1、抗混疊濾波電路，2、電流信號轉(zhuǎn)換電路，3、光電耦合電路，4、繼電器電路，
5、繼電器接線端。
【具體實施方式】
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[0022]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過【具體實施方式】，并結(jié)合其附圖，對本發(fā)明進行詳細闡述。
[0023]如圖1-7所示，一種用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的電力參數(shù)無線監(jiān)控終端，包括一與電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗平臺的輸電線相連的電流采樣電路，一電壓采樣電路通過一電壓測量保護電路與輸電線相連，電流采樣電路和電壓采樣電路均與電能計量芯片相連，電能計量芯片與處理器相連，處理器與一繼電器控制模塊相連，處理器通過一無線傳輸模塊與數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進行通訊，還包括一 5V供電模塊和一 3.3V供電模塊，所述5V供電模塊為處理器、電能計量芯片、繼電器控制模塊及其外圍電路供電，所述3.3V供電模塊向無線傳輸模塊供電。
[0024]所述電能計量芯片為ATT7022C芯片。
[0025]ATT7022C芯片的RESET引腳與電容C26和電阻R34的節(jié)點相連，SIG引腳與電容C27相連，VlP引腳、VlN引腳、V3P引腳、V3N引腳、V5P引腳、V5N引腳分別與A相電流采樣電路電壓輸出端、B相電流采樣電路電壓輸出端、C相電流采樣電路電壓輸出端相連，REFCAP引腳與電容C18相連，REFOUT引腳與電容C17相連，AVCC引腳與電容C16相連，AVCC引腳與電容C15相連，V2P引腳、V2N引腳、V4P引腳、V4N引腳、V6P引腳、V6N引腳分別與A相電壓采樣電路電壓輸出端、B相電壓采樣電路電壓輸出端、C相電壓采樣電路電壓輸出端相連。
[0026]所述處理器為STC90C58AD芯片。
[0027]所述電壓測量保護電路包括三個壓敏電阻RV1、RV2和RV3，壓敏電阻RV1、RV2和RV3的一端通過Pl接線端分別與A相輸電線、B相輸電線和C相輸電線相連，又與電壓米樣電路的A相電壓測量輸入端、B相電壓測量輸入端和C相電壓測量輸入端相連，壓敏電阻RVURV2和RV3的另一端通過P2接線端與輸電線路零線相連，又與電壓采樣電路的零線輸入端相連。
[0028]所述電壓采樣電路包括A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路，所述A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路和C相電壓采樣電路均包括一電壓互感器，三個電壓互感器的輸入端口 2分別通過電阻R3、電阻R2和電阻Rl與A相電壓、B相電壓和C相電壓測量輸入端相連，輸入端口 3均與零線輸入端相連，其輸出端均通過一抗混疊濾波電路I與電能計量芯片相連。
[0029]被測電壓首先經(jīng)過RV3、RV2、RVl壓敏電阻，然后接入電壓采集電路，壓敏電阻可以防止輸電線路發(fā)生故障，引起電壓過高對測量電路造