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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于儀器儀表技術(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(shí)時(shí)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(gè)測試點(diǎn)。一般做法是在各個(gè)測試點(diǎn)設(shè)置電量互感器，經(jīng)過信號調(diào)理電路，產(chǎn)生各個(gè)測量點(diǎn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)時(shí)工作電壓高、電流大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射干擾。由于該裝置的多個(gè)測量點(diǎn)其物理位置分布有一定距離，且正好處于這種強(qiáng)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(fù)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(shí)間點(diǎn)檢測不同地方電機(jī)的工作情況，收集電量數(shù)據(jù)有些困難，因而需要設(shè)計(jì)既能測試多臺(tái)電機(jī)，又能同一時(shí)間收集數(shù)據(jù)的智能測試儀器。該儀器具有多個(gè)探測模塊，能同時(shí)測量多路電路。而每個(gè)探測器都通過CAN總線與主機(jī)相通訊。這樣，通過主機(jī)控制多路探測模塊。從而達(dá)到在同一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)同時(shí)采集不同地點(diǎn)電機(jī)數(shù)據(jù)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明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(gè)測量點(diǎn)分別獨(dú)立采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換、分布式等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(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(jī)微處理器和與該檢測機(jī)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(jì)量模塊，互感器包括電壓互感器和電量互感器，信號計(jì)量模塊接收該互感器的輸入信號并對該信號進(jìn)行處理、將最終信號傳輸給檢測機(jī)微處理器。所述信號計(jì)量模塊通過CAN總線與檢測機(jī)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(jī)微處理器，主機(jī)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(jì)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。
本發(fā)明的有益效果在于，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(gè)測量點(diǎn)分別獨(dú)立采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換、分布式等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種用于光伏發(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(jī)數(shù)據(jù)終端的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是本發(fā)明一種用于光伏發(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。
[0010]圖3是本發(fā)明一種用于光伏發(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(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]實(shí)施例1
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(jī)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(jī)上，主機(jī)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(diǎn)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(gè)，因而傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉的功能以切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及其通信不受影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
[0013]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(jì)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(jì)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(jī)的控制，通過發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)傳給主機(jī)。在采集部分，三相電壓、電流經(jīng)互感器后送到ATT7022B進(jìn)行采樣運(yùn)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(fù)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(shí)，其電流，電壓差動(dòng)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。
[0014]實(shí)施例2
本實(shí)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(jì)量芯片ATT7022B處理，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機(jī)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(jī)微處理器MSP430F149，主機(jī)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(chǔ)芯片AT24C16可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在檢測機(jī)微處理器STC89C52中，通過串口下載裝置MAX232將程序下載到檢測機(jī)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(jì)，能夠?qū)θ嘟涣麟妷褐?、交流電流值、有功功率、視在功率、功率因?shù)進(jìn)行測量顯示。開機(jī)后，檢測機(jī)微處理器STC89C52和主機(jī)微處理器MSP430F149會(huì)進(jìn)入自我硬件檢測程序，從而確保每個(gè)模塊都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作。當(dāng)檢測程序完成后，程序就會(huì)通過互感器自動(dòng)進(jìn)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(chǔ)在外部存儲(chǔ)器AT24C16中，檢測機(jī)接收到從主機(jī)微處理器MSP430F149發(fā)出的相關(guān)命令時(shí)，會(huì)根據(jù)相關(guān)的指令，實(shí)現(xiàn)一邊循環(huán)采集數(shù)據(jù)，一邊把主機(jī)微處理器MSP430F149所需要的數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)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(shí)，檢測器會(huì)自動(dòng)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(chǔ)的循環(huán)當(dāng)中。顯示屏幕12864會(huì)顯示工作菜單，如果其中有某一模塊出錯(cuò)，顯示屏幕12864會(huì)顯示報(bào)錯(cuò)信號。當(dāng)用戶進(jìn)入到真正測量環(huán)節(jié)，主機(jī)微處理器MSP430F149才會(huì)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(jī)微處理器MSP430F149顯示器會(huì)顯示報(bào)錯(cuò)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(jìn)入指令放送界面。如果發(fā)送正常工作，那么主機(jī)微處理器MSP430F149會(huì)接受到相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)調(diào)進(jìn)數(shù)據(jù)處理程序中，并通過顯示屏幕12864顯示出來。
[0015]如圖2所示檢測機(jī)和主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的具體過程，檢測機(jī)通過發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先將CAN總線設(shè)為發(fā)射模式，接著把接收節(jié)點(diǎn)地址和有效數(shù)據(jù)按照時(shí)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(diǎn)地址在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，延遲130 μ s后發(fā)送數(shù)據(jù)，若自動(dòng)應(yīng)答開啟，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址一致)，如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)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(shí)，通知主機(jī)去取數(shù)據(jù)，若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。
[0016]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(jì)量芯片ΑΤΤ7022Β處理，將處理的數(shù)據(jù)再送給檢測機(jī)微處理器，微處理器通過CAN總線送給主機(jī)，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jī)微處理器和與該檢測機(jī)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(jì)量模塊，互感器包括電壓互感器和電流互感器，信號計(jì)量模塊接收該互感器的輸入信號并對該信號進(jìn)行處理、將最終信號傳輸給檢測機(jī)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(jì)量模塊通過CAN總線與檢測機(jī)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(jī)微處理器，主機(jī)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(jì)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。
【專利摘要】本發(fā)明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(jī)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(jī)上，主機(jī)經(jīng)過處理，在顯示屏幕上顯示出采集的數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01R29-00
【公開號】CN104730345
【申請?zhí)枴緾N201310697498
【發(fā)明人】王方, 張程
【申請人】西安信唯信息科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日