一種區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，特別涉及一種對(duì)區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行多點(diǎn)同步、連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的非線性、非對(duì)稱和非平穩(wěn)的電力設(shè)備接入到了電網(wǎng)中，這些設(shè)備導(dǎo)致電網(wǎng)中的電壓和電流波形發(fā)生畸變，嚴(yán)重惡化了電能質(zhì)量，對(duì)電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生了極大的影響。準(zhǔn)確、及時(shí)的分析電能質(zhì)量的各個(gè)參數(shù)，確定電網(wǎng)故障產(chǎn)生的來(lái)源和發(fā)生的次序，是對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行治理和改善的前提條件。
[0003]現(xiàn)有的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置多種多樣，但要實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域電網(wǎng)真正的電能質(zhì)量分析，來(lái)自于以下三個(gè)主要方面:1.多點(diǎn)同步采集，以便確定故障發(fā)生的次序，2.有效存儲(chǔ)和管理采集到的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，能及時(shí)回放電能質(zhì)量的各個(gè)參數(shù)，3.能夠?qū)⒏鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)快速傳送至監(jiān)控中心，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和分析電網(wǎng)故障。CN102759675A介紹了一種在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，采用包括PowerPC功能單元、FPGA功能單元，以及DSP功能單元的復(fù)雜架構(gòu)，Power PC功能單元與DSP功能單元相互獨(dú)立，PowerPC功能單元通過(guò)FPGA功能單元中內(nèi)部配置的雙口 RAM與DSP功能單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。CN103853123A公開了一種電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:監(jiān)控中心和多個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)；每個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)包括電能質(zhì)量參數(shù)采集單元、存儲(chǔ)單元、信號(hào)處理單元和控制單元；監(jiān)控中心和多個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信連接；用戶利用Internet遠(yuǎn)程獲得某一時(shí)刻的電能質(zhì)量。以上兩種方法都不能同時(shí)滿足上述三個(gè)主要方面。
[0004]區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)高精度GPS同步模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的同步采集；有效的存儲(chǔ)和管理電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，能夠快速準(zhǔn)確的回放各個(gè)電能質(zhì)量參數(shù)；通過(guò)4G高速網(wǎng)絡(luò)將電能質(zhì)量數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，綜合分析區(qū)域電網(wǎng)的電能質(zhì)量；從而能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的分析電網(wǎng)故障產(chǎn)生的來(lái)源和發(fā)生的次序。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種對(duì)區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行多點(diǎn)同步、連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，該裝置由三路電壓霍爾傳感器、三路電流霍爾傳感器、逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPLD、工業(yè)觸控電腦、GPS模塊和4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊組成，三路電壓霍爾傳感器和三路電流霍爾傳感器與逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器與CPLD連接，CPLD與工業(yè)觸控電腦連接，GPS模塊與CPLD連接，工業(yè)觸控電腦與4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接。
[0007]進(jìn)一步地，三路電壓霍爾傳感器和三路電流霍爾傳感器連接至區(qū)域電網(wǎng)輸電線路。
[0008]進(jìn)一步地，三路電壓霍爾傳感器和三路電流霍爾傳感器輸出六路模擬電壓、電流信號(hào)至逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入采樣狀態(tài)，并等待A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，并將A/D轉(zhuǎn)換后的16位電能質(zhì)量數(shù)據(jù)以并行的方式傳輸至CPLD。
[0009]進(jìn)一步地，GPS模塊輸出ΙΟΚΗζ同步脈沖信號(hào)，經(jīng)CPLD倍頻至60KHz后連接至逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器由采樣狀態(tài)變?yōu)锳/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)；60KHz即為逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率，而且實(shí)現(xiàn)了區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所有裝置每一次A/D轉(zhuǎn)換的同步。
[0010]進(jìn)一步地，CPLD將16位電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)DB25并口接口傳輸至工業(yè)觸控電腦。
[0011]進(jìn)一步地，工業(yè)觸控電腦將電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊傳輸至遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:
[0013]1.通過(guò)GPS模塊實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)的高精度同步采集，能夠準(zhǔn)確分析電能質(zhì)量故障的來(lái)源和發(fā)生的次序。
[0014]2.通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將各節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，傳輸速率快，保證數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0016]圖2是GPS模塊同步原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]參見圖1結(jié)合圖2所示，其組成包括三路電壓霍爾傳感器、三路電流霍爾傳感器、逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPLD、工業(yè)觸控電腦、GPS模塊、4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；電壓霍爾傳感器、三路電流霍爾傳感器與逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器與CPLD連接，CPLD與工業(yè)觸控電腦連接，GPS模塊與CPLD連接，工業(yè)觸控電腦與4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊連接。
[0019]同步采集原理如附圖2所示，GPS模塊輸出ΙΟΚΗζ高精度同步脈沖信號(hào)至CPLD，CPLD將ΙΟΚΗζ脈沖信號(hào)倍頻至60ΚΗζ脈沖信號(hào)，60ΚΗζ脈沖信號(hào)連接至逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)CONVST A、C0NVST B、CONVST C。
[0020]具體工作過(guò)程
[0021]首先在區(qū)域電網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處放置一套區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，將三路電壓霍爾傳感器和三路電流霍爾傳感器連接至區(qū)域電網(wǎng)輸電線路，并啟動(dòng)各個(gè)裝置；然后檢測(cè)各個(gè)裝置以及裝置與監(jiān)控中心的通信情況；最后監(jiān)控中心發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，所有裝置開始工作。
[0022]三路電壓霍爾傳感器和三路電流霍爾傳感器輸出模擬信號(hào)至逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入采樣狀態(tài)，并等待同步信號(hào)；GPS模塊輸出ΙΟΚΗζ同步脈沖信號(hào)，經(jīng)CPLD倍頻至60ΚΗζ同步脈沖信號(hào)后連接至逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器