光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，包括：三相電能測(cè)量電路模塊、與所述三相電能測(cè)量電路模塊相連的控制模塊；所述三相電能測(cè)量電路模塊包括：適于分別測(cè)量各相電壓、電流參數(shù)的電能檢測(cè)芯片，以及各相電流、電壓采集電路；所述各相電流、電壓采集電路的輸出端分別與相應(yīng)相的電能檢測(cè)芯片的電流、電壓輸入端相連，各相電能檢測(cè)芯片分別將相應(yīng)相線的測(cè)量參數(shù)輸入至控制模塊；所述控制模塊與一顯示模塊相連，以顯示所述測(cè)量參數(shù)；本實(shí)用新型的電能監(jiān)測(cè)儀充分考慮了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、精確性、效率性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，并使數(shù)據(jù)采集分析的直觀化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。
【專利說(shuō)明】光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件發(fā)出的直流電，最終要經(jīng)過(guò)逆變等處理變?yōu)閱蜗嗷蛉嘟涣麟姡虼?，需?duì)此單相或三相交流電進(jìn)行準(zhǔn)確、完整的電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)和分析，從而為光伏發(fā)電的電能質(zhì)量分析提供有效依據(jù)。目前，現(xiàn)有產(chǎn)品都是將三相交流電壓和交流電流通過(guò)一定的降壓、采樣處理電路變成低壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)模數(shù)處理，利用智能芯片完成電力參數(shù)的檢測(cè)、計(jì)算。長(zhǎng)時(shí)間使用往往帶來(lái)零點(diǎn)偏移和增益偏移的問(wèn)題，無(wú)法在線校準(zhǔn)。而且一般無(wú)法直觀的實(shí)時(shí)查看當(dāng)前檢測(cè)的電力參數(shù)，必須采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，以解決三相交流電在線測(cè)量的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，包括:三相電能測(cè)量電路模塊、與所述三相電能測(cè)量電路模塊相連的控制模塊；所述三相電能測(cè)量電路模塊包括:適于分別測(cè)量各相電壓、電流參數(shù)的電能檢測(cè)芯片，以及各相電流、電壓采集電路；所述各相電流、電壓采集電路的輸出端分別與相應(yīng)相的電能檢測(cè)芯片的電流、電壓輸入端相連，各相電能檢測(cè)芯片分別將相應(yīng)相線的測(cè)量參數(shù)輸入至控制模塊；所述控制模塊與一顯示模塊相連，以顯示所述測(cè)量參數(shù)。
[0005]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各電能檢測(cè)芯片進(jìn)行選擇控制，所述控制模塊的片選端分別與各電能檢測(cè)芯片的片選控制端相連。
[0006]優(yōu)選的，為了避免長(zhǎng)時(shí)間使用帶來(lái)的零點(diǎn)偏移和增益偏移的問(wèn)題，所述各電能檢測(cè)芯片的相應(yīng)電流、電壓輸入端還適于連接接地開(kāi)關(guān)，即當(dāng)接地開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述控制模塊進(jìn)行數(shù)值校正。
[0007]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，以讀取本監(jiān)測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述控制模塊還與RS485通訊模塊和/或GPRS無(wú)線模塊相連。
[0008]可選的，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)指令輸入，所述顯示模塊采用觸摸屏，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入；或所述控制模塊與一鍵盤相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入。
[0009]優(yōu)選的，為了滿足整個(gè)監(jiān)測(cè)儀中各芯片的供電需要，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀還包括一多路輸出的穩(wěn)壓電源，該穩(wěn)壓電源包括:整流濾波模塊、與該整流濾波模塊的輸出端依次與12V穩(wěn)壓模塊、5V穩(wěn)壓模塊、3.3V穩(wěn)壓模塊相連，以適于同時(shí)輸出5V、3.3V直流電壓。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的電能監(jiān)測(cè)儀充分考慮了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、精確性、效率性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，并使數(shù)據(jù)采集分析的直觀化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1示出了光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀的原理框圖；
[0013]圖2示出了一相電能監(jiān)測(cè)專用芯片CS5463與接地開(kāi)關(guān)相連的電路圖；
[0014]圖3示出了穩(wěn)壓電源的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0016]圖1示出了光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀的原理框圖。
[0017]如圖1所示，一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，包括:三相電能測(cè)量電路模塊、與所述三相電能測(cè)量電路模塊相連的控制模塊。
[0018]所述三相電能測(cè)量電路模塊包括:
[0019]適于分別測(cè)量各相電壓、電流參數(shù)的電能檢測(cè)芯片，以及各相電流、電壓采集電路；所述各相電流、電壓采集電路的輸出端分別與相應(yīng)相的電能檢測(cè)芯片的電流、電壓輸入端相連，各相電能檢測(cè)芯片分別將相應(yīng)相線的測(cè)量參數(shù)輸入至控制模塊；所述控制模塊與一顯示模塊相連，以顯示所述測(cè)量參數(shù)。
[0020]其中，所述測(cè)量參數(shù)包括但不限于瞬時(shí)電壓、電流、頻率、瞬時(shí)功率、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)和計(jì)算電流有效值IRMS、電壓有效值VRMS。
[0021]所述控制模塊可以采用但不限于單片機(jī)、嵌入式芯片、DSP芯片等，例如DSP芯片TMS320F28035，該DSP芯片TMS320F28035，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力，包含高速SPI通信模塊，特有的控制邏輯加速器CLA模塊、通用1 口。具體的，所述DSP芯片TMS320F28035通過(guò)SPI通信，每隔1ms實(shí)現(xiàn)對(duì)3片電能監(jiān)測(cè)芯片CS5463檢測(cè)的電力參數(shù)數(shù)據(jù)的讀取。
[0022]所述相電流采集電路、電壓采集電路適于對(duì)相電壓經(jīng)過(guò)降壓濾波處理，被測(cè)交流電流經(jīng)過(guò)電阻取樣處理成低電壓信號(hào)，處理后的電壓送入CS5463進(jìn)行測(cè)量。
[0023]所述電能檢測(cè)芯片例如但不限于采用電能監(jiān)測(cè)專用芯片CS5463，具體的，所述電流、電壓輸入端分別對(duì)應(yīng)電能監(jiān)測(cè)專用芯片CS5463的VIN +腳、VIN-腳，IIN +腳、IIN-腳。
[0024]本技術(shù)方案中，所述DSP芯片與電能監(jiān)測(cè)專用芯片CS5463相連的軟件設(shè)計(jì)的技術(shù)方案在論文文獻(xiàn):2007年湖南大學(xué)，作者甘建平的碩士論文“基于CS5463的多功能電子式電能表的研究與設(shè)計(jì)”已被公開(kāi)，這里不再贅述。
[0025]圖2示出了一相電能監(jiān)測(cè)專用芯片CS5463與接地開(kāi)關(guān)相連的電路圖。
[0026]具體的，如圖2所示，所述各電能檢測(cè)芯片的相應(yīng)電流、電壓輸入端還適于連接接地開(kāi)關(guān)K，即當(dāng)接地開(kāi)關(guān)K閉合時(shí)，所述控制模塊進(jìn)行數(shù)值校正，以避免長(zhǎng)時(shí)間使用帶來(lái)的零點(diǎn)偏移和增益偏移的問(wèn)題，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)零點(diǎn)偏移和增益偏移校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)儀表操作步驟:斷開(kāi)外部電壓電流，校準(zhǔn)按鈕接通，目的是使所有被測(cè)電壓和電流端口接地，進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
[0027]所述控制模塊的片選端分別與各電能檢測(cè)芯片的片選控制端相連。
[0028]所述控制模塊還與RS485通訊模塊和/或GPRS無(wú)線模塊相連，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、無(wú)線控制和數(shù)據(jù)傳輸，以及與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0029]所述顯示模塊采用觸摸屏，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入。或所述控制模塊與一鍵盤相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入，具體的，顯示模塊塊可以采用128*64點(diǎn)陣式液晶顯示器，可以選擇顯示的監(jiān)測(cè)的電力參數(shù)內(nèi)容，根據(jù)監(jiān)測(cè)量程設(shè)置電壓、電流、功率測(cè)量比例系數(shù)；設(shè)置單/三相測(cè)量類型。
[0030]所述控制模塊通過(guò)芯片74LS164與顯示模塊相連。
[0031]圖3示出了穩(wěn)壓電源的原理框圖。
[0032]如圖3所示，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀還包括一多路輸出的穩(wěn)壓電源，該穩(wěn)壓電源包括:整流濾波模塊、與該整流濾波模塊的輸出端依次與12V穩(wěn)壓模塊、5V穩(wěn)壓模塊、3.3V穩(wěn)壓模塊相連，以適于同時(shí)輸出5V、3.3V直流電壓，以滿足整個(gè)監(jiān)測(cè)儀中各芯片的供電需要。
[0033]其中，所述12V穩(wěn)壓模塊可以采用但不限于7812三端穩(wěn)壓管，所述5V穩(wěn)壓模塊可以采用但不限于7805三端穩(wěn)壓管，所述3.3V穩(wěn)壓模塊可以采用但不限于AS1117-33。
[0034]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，包括:三相電能測(cè)量電路模塊、與所述三相電能測(cè)量電路模塊相連的控制模塊； 所述三相電能測(cè)量電路模塊包括: 適于分別測(cè)量各相電壓、電流參數(shù)的電能檢測(cè)芯片，以及各相電流、電壓采集電路；所述各相電流、電壓采集電路的輸出端分別與相應(yīng)相的電能檢測(cè)芯片的電流、電壓輸入端相連，各相電能檢測(cè)芯片分別將相應(yīng)相線的測(cè)量參數(shù)輸入至控制模塊； 所述控制模塊與一顯示模塊相連，以顯示所述測(cè)量參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述控制模塊的片選端分別與各電能檢測(cè)芯片的片選控制端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述各電能檢測(cè)芯片的相應(yīng)電流、電壓輸入端還適于連接接地開(kāi)關(guān)，即當(dāng)接地開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述控制模塊進(jìn)行數(shù)值校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述控制模塊還與RS485通訊模塊和/或GPRS無(wú)線模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述顯示模塊采用觸摸屏，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入；或 所述控制模塊與一鍵盤相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述控制模塊的指令輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)交流側(cè)電力參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀還包括一多路輸出的穩(wěn)壓電源，該穩(wěn)壓電源包括:整流濾波模塊、與該整流濾波模塊的輸出端依次與12V穩(wěn)壓模塊、5V穩(wěn)壓模塊、3.3V穩(wěn)壓模塊相連，以適于同時(shí)輸出5V、3.3V直流電壓。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK204101662SQ201420581295
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】史中權(quán), 丁坤, 王祥 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)