專利名稱：一種電能質(zhì)量記錄分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能質(zhì)量記錄分析裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電弧爐、粉碎機(jī)、軋鋼機(jī)、電力牽引機(jī)、電動(dòng)汽車快速充電設(shè)備及電氣化鐵路等高電壓、大容量的沖擊性設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。這類設(shè)備的應(yīng)用容易造成負(fù)荷突然變化很大，一般出現(xiàn)最大負(fù)荷的時(shí)間很短，但其峰值可能是其平均負(fù)荷的數(shù)倍或數(shù)十倍。當(dāng)變化幅值相對(duì)于系統(tǒng)容量較大時(shí)，很有可能引起系統(tǒng)頻率的連續(xù)振蕩，電壓擺動(dòng)，不僅使電力系統(tǒng)各種污染日益嚴(yán)重、電能質(zhì)量也日趨劣化，而且由于這類設(shè)備具有嚴(yán)重的功率沖擊、三相平衡、諧波、間諧波、電壓與電流劇變等復(fù)雜特性，使得采用基于正弦電路功率理論或傳統(tǒng)非正弦電路功率理論而設(shè)計(jì)的電能計(jì)量?jī)x表均不能真實(shí)的反映用戶使用的電能，從而直接影響著電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種電能質(zhì)量記錄分析裝置，它基于虛擬設(shè)備技術(shù)，不依賴于標(biāo)準(zhǔn)表計(jì)量電能值，可靈活對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，方便攜帶，便于在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行浮現(xiàn)，對(duì)電能表的計(jì)量提供一種標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。一種電能質(zhì)量記錄分析裝置，包括依次相連的電壓電流采集設(shè)備、電壓互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和電能質(zhì)量記錄分析單元，所述電壓電流采集設(shè)備包括電壓采集設(shè)備、將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采集設(shè)備。電能質(zhì)量記錄分析單元為DSP芯片。本實(shí)用新型的基本思想是將得到的信號(hào)波形進(jìn)行分解和量化，然后按順序?qū)⒉ㄐ蔚姆狄詳?shù)字信息存到存儲(chǔ)器里。工作時(shí)，可以再以相同的順序取出幅值信息，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊變換成模擬量，輸出我們欲得到的波形。其工作過(guò)程為:電壓電流采集設(shè)備從電路上采集到電壓電流值；電壓電流采集設(shè)備通過(guò)阻抗轉(zhuǎn)化和電壓互感器，將電流值轉(zhuǎn)化成電壓值并進(jìn)行倍數(shù)縮放，并將采集到的電壓電流值分成兩路通道傳送給電能質(zhì)量記錄分析單元，電能質(zhì)量記錄分析單元進(jìn)行電能質(zhì)量的分析處理，并記錄存儲(chǔ)波形文件。本實(shí)用新型的有益效果:基于虛擬設(shè)備技術(shù)，不依賴于標(biāo)準(zhǔn)表計(jì)量電能值，可靈活對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，方便攜帶，便于在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行浮現(xiàn)，對(duì)電能表的計(jì)量提供一種標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量方法。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是電能質(zhì)量記錄分析單元的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖3是緩沖機(jī)制原理圖。其中，1、需采集的電路；2、電壓電流采集設(shè)備；3、電壓互感器；4、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；5、電能質(zhì)量記錄分析單元；6、參數(shù)配置單元；7、數(shù)據(jù)讀取及處理單元；8、存儲(chǔ)初始化單元；
9、文件存儲(chǔ)單元；10、應(yīng)急機(jī)制單元；11、監(jiān)測(cè)單元；12、讀取單元；13、數(shù)據(jù)處理單元；14、內(nèi)存。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施例的電能質(zhì)量記錄分析裝置，包括依次相連的電壓電流采集設(shè)備2、電壓互感器3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4和電能質(zhì)量記錄分析單元5。所述電壓電流采集設(shè)備2，是在電能質(zhì)量記錄分析單元5和需采集的電路I之間構(gòu)成物理連接和電器連接的設(shè)備，是測(cè)量鏈中的第一個(gè)環(huán)節(jié)。如果探頭不足或探測(cè)方法不良而導(dǎo)致第一個(gè)環(huán)節(jié)變得薄弱，那么將削弱整個(gè)鏈條。因此，探頭對(duì)探測(cè)的電路影響必須達(dá)到最小，并對(duì)希望的測(cè)量保持足夠的信號(hào)保真度。所述電壓電流采集設(shè)備2包括電壓采集設(shè)備、將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采集設(shè)備。電壓采集設(shè)備采用具有100X衰減系數(shù)的示波器探頭，可將采集到的電壓值縮小100倍，此探頭采用NBC探頭，可把標(biāo)度信息傳送給接收裝置，從而正確傳送準(zhǔn)確的幅度信
肩、O電流采集設(shè)備可以采用電流探頭獲取傳感導(dǎo)線中的電流，把傳感到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)。所述電壓互感器3，實(shí)現(xiàn)電氣隔離與倍率變化，可以有3種變比轉(zhuǎn)換220V: 2.2V、100V: 2V.60V: 2V。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。如圖2所示,所述電能質(zhì)量記錄分析單元5為DSP芯片,包括:參數(shù)配置單元6、數(shù)據(jù)讀取及處理單元7、存儲(chǔ)初始化單元8、文件存儲(chǔ)單元9、應(yīng)急機(jī)制單元10和內(nèi)存14 ;模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與4參數(shù)配置單元6連接；參數(shù)配置單元6與數(shù)據(jù)讀取及處理單元7相連接；數(shù)據(jù)讀取及處理單元7通過(guò)內(nèi)存14與存儲(chǔ)初始化單元13連接，存儲(chǔ)初始化單元13與文件存儲(chǔ)單元12相連接；數(shù)據(jù)讀取及處理單元7與應(yīng)急機(jī)制單元10相連接；數(shù)據(jù)讀取及處理單元7包含讀取單元12、監(jiān)測(cè)單元11及數(shù)據(jù)處理單元13。電壓電流采集設(shè)備2分兩路測(cè)量，第一路采集電壓值，第二路采集電流值，通過(guò)阻抗轉(zhuǎn)化將電流采集轉(zhuǎn)化成電壓采集，在經(jīng)過(guò)阻抗轉(zhuǎn)化同時(shí)利用電壓互感器3將測(cè)量范圍進(jìn)行減小，在參數(shù)配置單元進(jìn)行多通道配置，改變高速采集設(shè)備內(nèi)存的排列方式。在參數(shù)配置單元6中，包含了設(shè)備的觸發(fā)方式、通道選擇、采集速率、測(cè)量范圍、耦合方式、阻抗大小選擇。觸發(fā)方式包含上升沿觸發(fā)與下降沿觸發(fā)；多通道選擇用于高速采集設(shè)備內(nèi)存排列方式的讀取與存儲(chǔ)；采集速率可根據(jù)需要自行設(shè)置；耦合方式有直流及交流兩種；阻抗大小可選擇50Ω和1ΜΩ兩種，匹配不同測(cè)量條件。在存儲(chǔ)初始化單元8中，指定了磁盤存儲(chǔ)區(qū)域，存儲(chǔ)方式，并通過(guò)時(shí)間標(biāo)識(shí)來(lái)判斷獲取記錄波形長(zhǎng)短。如圖3所示，其中時(shí)間標(biāo)識(shí)通過(guò)測(cè)試結(jié)束時(shí)間減去當(dāng)前時(shí)間的值乘以采樣率與每次讀取數(shù)的商得到的值發(fā)送到監(jiān)測(cè)單元里。數(shù)據(jù)讀取及處理單元7包含監(jiān)測(cè)單元11、讀取單元12及數(shù)據(jù)處理單元13。監(jiān)測(cè)單元11負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)目標(biāo)數(shù)據(jù)量是否達(dá)到預(yù)期值。數(shù)據(jù)處理單元13負(fù)責(zé)電能質(zhì)量的計(jì)算，其中包括:( I)電壓電流有效值由于采集到的波形為非正弦波，因此根據(jù)真有效值公式進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)電壓真有效值計(jì)算公式:
權(quán)利要求1.一種電能質(zhì)量記錄分析裝置，其特征是，包括依次相連的電壓電流采集設(shè)備、電壓互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電能質(zhì)量記錄分析單元，所述電壓電流采集設(shè)備包括電壓采集設(shè)備、將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采集設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量記錄分析裝置，其特征是，電能質(zhì)量記錄分析單元為DSP芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電能質(zhì)量記錄分析裝置，包括依次相連的電壓電流采集設(shè)備、電壓互感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電能質(zhì)量記錄分析單元，所述電壓電流采集設(shè)備包括電壓采集設(shè)備、將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的電流采集設(shè)備。本實(shí)用新型基于虛擬設(shè)備技術(shù)，不依賴于標(biāo)準(zhǔn)表計(jì)量電能值，可靈活對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，方便攜帶，便于在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行浮現(xiàn)，對(duì)電能表的計(jì)量提供一種標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量方法。
文檔編號(hào)G01R22/10GK202939252SQ20122070285
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者徐鼎, 郭寶利, 郭紅霞, 代燕杰, 李琮琮 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司