移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備，尤其是一種電能質(zhì)量參數(shù)實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著以石油為代表的化石能源資源的減少和燃用化石能源對氣候和生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響的凸現(xiàn)，能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。為了擺脫源短缺的困擾，開發(fā)清潔的可再生能源資源已經(jīng)成為世界各國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。分布式發(fā)電技術(shù)是一種利用諸如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等可再生清潔能源的新型發(fā)電技術(shù)。它區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式發(fā)電、遠(yuǎn)距離輸電、大互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)電形式，憑借投資節(jié)省、發(fā)電方式靈活、與環(huán)境兼容等優(yōu)勢得到了快速發(fā)展。然而隨著分布式發(fā)電的廣泛應(yīng)用，各種不利影響逐漸顯示出來。首先是對于電能質(zhì)量的影響，分布式發(fā)電技術(shù)運(yùn)用了大量的電力電子器件，各種非線性負(fù)載將會引起電網(wǎng)電壓、電流波形的畸變，出現(xiàn)諧波污染問題。其次是電網(wǎng)的安全性問題，由于分布式發(fā)電的接入，配電網(wǎng)絡(luò)從放射性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫催\(yùn)行方式，電力潮流的大小和方向均會發(fā)生較大的改變，由此帶來的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題較為嚴(yán)重。此外，分布式發(fā)電的加入使得電力系統(tǒng)對二次設(shè)備的要求提高。如因配網(wǎng)變化所引起的電網(wǎng)保護(hù)機(jī)理和定值的變化，需要各種繼電保護(hù)裝置的配合等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服已有電能質(zhì)量參數(shù)檢測方式的工作效率較低、成本較高、存在安全隱患的不足，本實(shí)用新型提供一種提升工作效率、降低成本、消除安全隱患的移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端和手持巡檢終端，其中，所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端安裝在待測電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上，所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端包括:用于為第一MCU控制模塊、三相電數(shù)據(jù)處理模塊和第一無線通信模塊供電的第一電源模塊；用于采集電壓信號，并將采樣信號經(jīng)過分壓電路直接送入三相電數(shù)據(jù)處理模塊的三相電壓采樣輸入模塊；用于采集的電流信號經(jīng)過濾波電路直接送入三相電數(shù)據(jù)處理模塊的三相電流采樣輸入模塊；用于通過同步串行總線與MCU控制模塊相連的三相電數(shù)據(jù)處理模塊；用以控制電能質(zhì)量參數(shù)的測量的第一 MCU控制模塊；用于通過無線通信協(xié)議輸出命令或接受數(shù)據(jù)的第一無線通信模塊；
[0006]所述第一電源模塊與所述第一 MCU控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和第一無線通信模塊連接，所述三相電壓采樣輸入模塊、三相電流采樣輸入模塊均與所述三相電數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述三相電數(shù)據(jù)處理模塊與所述第一 MCU控制模塊連接，所述第一 MCU控制模塊與所述第一無線通信模塊連接；
[0007]所述手持巡檢終端包括:用于為第二 MCU控制模塊、第二無線通信模塊、顯示模塊供電的第二電源模塊；用以接收按鍵指令啟動電能質(zhì)量巡檢并控制顯示巡檢結(jié)果的第二MCU控制模塊；用于通過無線通信協(xié)議輸出命令或接受數(shù)據(jù)的第二無線通信模塊；用于通過I/O 口地址總線與第二 MCU控制模塊相連的鍵盤輸入模塊；用以通過同步串行外設(shè)接口總線與第二 MCU控制模塊相連的顯示模塊；
[0008]所述第二電源模塊與所述第二 MCU控制模塊、第二無線通信模塊、顯示模塊連接，所述第二 MCU控制模塊與所述第二無線通信模塊、按鍵輸入模塊和顯示模塊連接，所述第二無線通信模塊與所述第二無線通信模塊之間通信連接。
[0009]進(jìn)一步，所述手持巡檢終端還包括:用于通過同步串行外設(shè)接口總線與第二 MCU控制模塊相連的外設(shè)存儲模塊。
[0010]再進(jìn)一步，所述三相電壓采樣輸入模塊與所述第一電源模塊連接。
[0011]更進(jìn)一步，所述第二電源模塊為鋰電池。
[0012]所述第一 MCU控制模塊和第二 MCU控制模塊為低功耗高性能精簡指令集單片機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為:固定于待測節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端的第一 MCU控制模塊采用低功耗高性能精簡指令集(RISC)單片機(jī)；所述第一電源模塊從所測電力對象中取電，經(jīng)過整流穩(wěn)壓為發(fā)送端供電；所述三相電壓采樣輸入模塊直接接入三相四線或三相三線的待測高壓信號，通過精密采樣電阻電路采樣電壓信號并輸入至三相電數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理單元將采集的電壓信號數(shù)字化；所述待測三相電流通過電流互感器等效轉(zhuǎn)化成電流小信號，將互感器輸出小信號接入三相電流采樣輸入模塊，通過精密模擬電路濾波調(diào)整后采樣電流信號輸入至三相電數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理單元將采集的電壓信號數(shù)字化，所述第一無線通信模塊采用嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的無線通信協(xié)議發(fā)送所得到的電能質(zhì)量參數(shù)，同時接收外部設(shè)置命令，用于設(shè)置該綜合系統(tǒng)的工作條件，包括開啟\停止命令、采樣時間分辨率、諧波階次等參數(shù)。
[0014]所述手持巡檢終端的MCU控制模塊采用高檔低功耗高性能精簡指令集(RISC)單片機(jī)；所述第二電源模塊采用鋰離子電池供電；所述鍵盤輸入模塊是按鍵與MCU的4個I/O 口組成4鍵輸入，分別為向左、向右、返回以及確認(rèn)功能；所述顯示模塊采用128X64分辨率的LCD顯示屏，用于顯示部分電能質(zhì)量參數(shù)當(dāng)前檢測值，同時可以用于設(shè)置該綜合系統(tǒng)的工作條件，包括開啟\停止命令、采樣時間分辨率、諧波階次等參數(shù)；所述外設(shè)存儲模塊采用外設(shè)存儲卡存儲模式，存儲卡可回收進(jìn)行后期數(shù)據(jù)分析以研宄電網(wǎng)控制策略。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:
[0016]I)通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息交互的移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)，適用于各種分布式電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或者現(xiàn)代電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中電能質(zhì)量檢測，可檢測參數(shù)包括電壓、電流、頻率、功率等電力參數(shù)以及諧波、相位等電能質(zhì)量參數(shù)。
[0017]2)此移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量的實(shí)時在線檢測，具有時間分辨率高，實(shí)時性強(qiáng)的特點(diǎn)，能提高檢測系統(tǒng)的運(yùn)行速度及決策的可靠性，提高監(jiān)測系統(tǒng)的靈活性。
[0018]3)此移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)安裝和維護(hù)簡單，操作靈活，能顯著提高工作效率；通過擺脫纜線束縛，避免了有線系統(tǒng)安裝成本高，維護(hù)成本高，價格不斷上升的問題。另外，當(dāng)工作環(huán)境惡劣，涉及到操作人員人身安全的情況時，操作人員可以通過該手持式裝置進(jìn)行遠(yuǎn)端操作，避開惡劣的操作環(huán)境。
[0019]4)此移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)能有效滿足當(dāng)前分布式能源飛速發(fā)展中需要多節(jié)點(diǎn)，多層次，實(shí)時監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)的要求，為新能源發(fā)電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供了保障，推動新能源的普及和規(guī)模化。
【附圖說明】
[0020]圖1是移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端的框圖。
[0021]圖2是移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)的手持巡檢終端的框圖。
[0022]圖3是移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]參照圖1?圖3，一種移動手持式電能質(zhì)量參數(shù)巡檢系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端和手持巡檢終端，所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送端包括第一 MCU控制模塊、第一電源模塊、三相電壓采樣輸入模塊、三相電流采樣輸入模塊、三相電數(shù)據(jù)處理模塊、第一無線通信模塊；所述手持巡檢終端包括第