一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀的制作方法
【專利說(shuō)明】一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，屬電力計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀是一種網(wǎng)絡(luò)式、多通道、高性能、高精度的在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，它具有自動(dòng)測(cè)量、液晶圖形、表格數(shù)據(jù)等顯示、智能統(tǒng)計(jì)分析、多事件報(bào)警及記錄、大容量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信功能，是融合了現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)通信、最新電能質(zhì)量理論和軟件工程思想于一體的高技術(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備。但現(xiàn)有的錄波設(shè)備主要用于分析電網(wǎng)故障，不具備計(jì)量及計(jì)量誤差對(duì)比功能；現(xiàn)有的計(jì)量設(shè)備有計(jì)量功能，但不具備長(zhǎng)時(shí)間采樣錄波數(shù)據(jù)及監(jiān)控脈沖對(duì)比數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步上傳；都無(wú)法用于分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響。
[0004]監(jiān)控設(shè)備和被監(jiān)控電能表的電能計(jì)量數(shù)據(jù)與工況錄波數(shù)據(jù)結(jié)合沒(méi)有現(xiàn)有的解決方案，采用常規(guī)的RS485讀取電能量方式其通訊延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)且延時(shí)不穩(wěn)定，無(wú)法與工況及參考電能對(duì)比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)計(jì)量工況分析的不足，公開(kāi)一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，包括DSP處理器，所述檢測(cè)儀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表計(jì)的脈沖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集電壓、電流數(shù)據(jù)，長(zhǎng)時(shí)間記錄電壓電流波形；同時(shí)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電壓、電流采樣點(diǎn)位置；根據(jù)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)，長(zhǎng)時(shí)間、不同計(jì)量工況下分析誤差，所述檢測(cè)儀利用主臺(tái)軟件分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響，上傳的數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)可以作為重要的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
[0007]所述檢測(cè)儀將實(shí)時(shí)計(jì)量生成的脈沖數(shù)據(jù)和監(jiān)控獲得的電能表脈沖數(shù)據(jù)用一個(gè)字節(jié)狀態(tài)位表示附加在12800條/秒的電網(wǎng)三相電壓及電流同步采樣數(shù)據(jù)中，能獲得較高分辨率的電能增量數(shù)據(jù)。
[0008]所述檢測(cè)儀主臺(tái)軟件得出分析指定時(shí)間段的計(jì)量差異曲線；分析指定時(shí)間段的電網(wǎng)信息主要包括各種瞬時(shí)量、各次諧波含量及各種電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)。
[0009]所述檢測(cè)儀采用TI的高速DSP處理器作為核心控制器，它具有300MHZ主頻；AD采用16位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的3相電壓和3相電流進(jìn)行采樣，經(jīng)過(guò)DSP的快速計(jì)算，得到準(zhǔn)確的基本電測(cè)量和累積電能；4路開(kāi)關(guān)量輸入可以采集并網(wǎng)點(diǎn)電能表輸出的脈沖信號(hào)，并做標(biāo)記。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明計(jì)量工況特性檢測(cè)儀不僅具備計(jì)量及計(jì)量誤差對(duì)比功能，還具備長(zhǎng)時(shí)間采樣錄波數(shù)據(jù)及監(jiān)控脈沖對(duì)比數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步上傳功能；能對(duì)各種電壓、電流擾動(dòng)包括諧波、三相不平衡、電壓電流暫態(tài)等對(duì)電能計(jì)量影響進(jìn)行分析。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如圖1所示。
[0013]本實(shí)施例一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀包括DSP處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、SD卡、存儲(chǔ)器、顯示器和外設(shè)接口。對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的三路電壓和三路電流采樣信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器接DSP處理器的輸入端口 ；開(kāi)關(guān)量輸入直接連接DSP處理器的另一輸入端口 ；DSP處理器分別與SD卡、存儲(chǔ)器、顯示器、外接通信接口等互聯(lián)。
[0014]本實(shí)施例檢測(cè)儀采用TI的高速DSP處理器作為核心控制器，它具有300MHZ主頻，豐富的外設(shè)接口。AD采用16位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的3相電壓和3相電流進(jìn)行采樣，經(jīng)過(guò)DSP的快速計(jì)算，得到準(zhǔn)確的基本電測(cè)量和累積電能。4路開(kāi)關(guān)量輸入可以采集并網(wǎng)點(diǎn)電能表輸出的脈沖信號(hào)，并做標(biāo)記。一些基本信息和測(cè)量值可以在LCD直觀的展示。參數(shù)和累積電能保存到FRAM存儲(chǔ)器中，SD作為電壓電流波形和脈沖信息存儲(chǔ)的重要介質(zhì)。外接通信接口有1路以太網(wǎng)，2路485，1路232。對(duì)于一些需要報(bào)警或控制的動(dòng)作可以通過(guò)外部繼電器輸出進(jìn)行動(dòng)作。
[0015]本實(shí)施例檢測(cè)儀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表計(jì)的脈沖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集電壓、電流數(shù)據(jù)，長(zhǎng)時(shí)間記錄電壓電流波形；同時(shí)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電壓、電流采樣點(diǎn)位置；根據(jù)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)，長(zhǎng)時(shí)間、不同計(jì)量工況下分析誤差，所述檢測(cè)儀利用主臺(tái)軟件分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響，上傳的數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)可以作為重要的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
[0016]本實(shí)施例檢測(cè)儀將實(shí)時(shí)計(jì)量生成的脈沖數(shù)據(jù)和監(jiān)控獲得的電能表脈沖數(shù)據(jù)用一個(gè)字節(jié)狀態(tài)位表示附加在12800條/秒的電網(wǎng)三相電壓及電流同步采樣數(shù)據(jù)中，能獲得較高分辨率的電能增量數(shù)據(jù)。
[0017]本實(shí)施例檢測(cè)儀的主臺(tái)軟件得出分析指定時(shí)間段的計(jì)量差異曲線；分析指定時(shí)間段的電網(wǎng)信息主要包括各種瞬時(shí)量、各次諧波含量及各種電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)。
[0018]本實(shí)施例計(jì)量工況特性檢測(cè)儀采集電網(wǎng)電壓電流信號(hào)后，可對(duì)電壓電流信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)以下功能:穩(wěn)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與合格率統(tǒng)計(jì)、暫瞬態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)、電能計(jì)量、電量需量結(jié)算、事件記錄、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
[0019]穩(wěn)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)與合格率統(tǒng)計(jì)主要包括:電壓/電流有效值、有無(wú)功功率、視在功率、功率因素、相位、電壓電流合格率、諧波含量、電壓電流畸變率等參量。
[0020]暫瞬態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)主要包括:電壓暫降、電壓驟升、短時(shí)電壓中斷等。
[0021]電能計(jì)量參量主要包括有功計(jì)量、四象限無(wú)功計(jì)量、分時(shí)計(jì)量、需量計(jì)量。
[0022]結(jié)算功能，保存上12個(gè)月歷史結(jié)算數(shù)據(jù)(包括正反有無(wú)功(分時(shí))總和分相電能量數(shù)據(jù)、四象限無(wú)功電能量數(shù)據(jù)、正反有無(wú)功(分時(shí))總最大需量及發(fā)生時(shí)間。
[0023]事件記錄:記錄電能質(zhì)量指標(biāo)越限事件的發(fā)生時(shí)間，持續(xù)時(shí)間以及極值。記錄暫降、暫升、短時(shí)中斷時(shí)間發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間，極值以及半波有效值。
[0024]數(shù)據(jù)存儲(chǔ):
1)存儲(chǔ)記錄周期內(nèi)電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的最大值、最小值、平均值、95%概率值；
2)存儲(chǔ)記錄周期內(nèi)有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等指標(biāo)的最大值、最小值、平均值； 可實(shí)現(xiàn)錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，包括DSP處理器、Α/D轉(zhuǎn)換器、SD卡、存儲(chǔ)器、顯示器和外設(shè)接口，其特征在于，所述檢測(cè)儀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表計(jì)的脈沖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集電壓、電流數(shù)據(jù)，長(zhǎng)時(shí)間記錄電壓電流波形；同時(shí)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電壓、電流采樣點(diǎn)位置；根據(jù)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)，長(zhǎng)時(shí)間、不同計(jì)量工況下分析誤差，所述檢測(cè)儀利用主臺(tái)軟件分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響，上傳的數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)作為重要的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行保存； 所述檢測(cè)儀將實(shí)時(shí)計(jì)量生成的脈沖數(shù)據(jù)和監(jiān)控獲得的電能表脈沖數(shù)據(jù)用一個(gè)字節(jié)狀態(tài)位表示附加在12800條/秒的電網(wǎng)三相電壓及電流同步采樣數(shù)據(jù)中，獲得較高分辨率的電能增量數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)儀主臺(tái)軟件得出分析指定時(shí)間段的計(jì)量差異曲線；分析指定時(shí)間段的電網(wǎng)信息包括各種瞬時(shí)量、各次諧波含量及各種電能質(zhì)量分析數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)儀采用TI的高速DSP處理器作為核心控制器，它具有300MHZ主頻；AD采用16位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的3相電壓和3相電流進(jìn)行采樣，經(jīng)過(guò)DSP的快速計(jì)算，得到準(zhǔn)確的基本電測(cè)量和累積電能；4路開(kāi)關(guān)量輸入采集并網(wǎng)點(diǎn)電能表輸出的脈沖信號(hào)，并做標(biāo)記。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)儀具備計(jì)量及計(jì)量誤差對(duì)比功能；具備長(zhǎng)時(shí)間采樣錄波數(shù)據(jù)及監(jiān)控脈沖對(duì)比數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步上傳功能；具備分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，其特征在于，所述檢測(cè)儀對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)的三路電壓和三路電流采樣信號(hào)通過(guò)Α/D轉(zhuǎn)換器接DSP處理器的輸入端口 ；開(kāi)關(guān)量輸入直接連接DSP處理器的另一輸入端口 ；DSP處理器分別與SD卡、存儲(chǔ)器、顯示器、外接通信接口互聯(lián)。
【專利摘要】一種計(jì)量工況特性檢測(cè)儀，包括DSP處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、SD卡、存儲(chǔ)器、顯示器和外設(shè)接口。所述檢測(cè)儀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表計(jì)的脈沖實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地采集電壓、電流數(shù)據(jù)，長(zhǎng)時(shí)間記錄電壓電流波形；同時(shí)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)以及對(duì)應(yīng)的電壓、電流采樣點(diǎn)位置；根據(jù)記錄外部電表有功脈沖和無(wú)功脈沖數(shù)，長(zhǎng)時(shí)間、不同計(jì)量工況下分析誤差，所述檢測(cè)儀利用主臺(tái)軟件分析不同計(jì)量工況對(duì)計(jì)量的影響，上傳的數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)可以作為重要的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。本發(fā)明不僅具備計(jì)量及計(jì)量誤差對(duì)比功能，還具備長(zhǎng)時(shí)間采樣錄波數(shù)據(jù)及監(jiān)控脈沖對(duì)比數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步上傳功能；能對(duì)各種電壓、電流擾動(dòng)包括諧波、三相不平衡、電壓電流暫態(tài)等對(duì)電能計(jì)量影響進(jìn)行分析。
【IPC分類】G01R11/54
【公開(kāi)號(hào)】CN105259395
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510774079
【發(fā)明人】張春強(qiáng), 趙言濤, 易丁, 鄧佳明
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 威勝集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日