[实用新型]电能质量监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监控装置，特别涉及一种运用于三相交流电的电能质量监控装置。

背景技术

随着工业生产和电力电子技术的飞速发展，在钢铁、冶金、石油、化工等工业领域，电气设备、电力电子变换装置日益普及，变频装置、整流装置等非线性负荷的接入，给电网注入了大量的电力谐波。电力谐波干扰导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势，电力系统谐波已成为威胁电力系统和其它用电负荷安全运行的“电力公害”。

目前电力的监测系统主要是测量电流、电压的有效值，而无法显示电流的波形、频谱图、电能质量重点参数的报表以及各高次谐波电流的含有率等；同时需要对电能质量改善前后的电流进行对比分析，从而对电能质量改善装置的运行状况实时监控。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种电能质量监控装置，能够测量三相电压的有效值，也能测量三相电压的频率、周期及三相电流的波形、频谱等数据。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种电能质量监控装置，包括三相电压输入端、改善前的三相电流输入端、与所述三相电压输入端连接的三相电压有效值测量电路，还包括：第一放大滤波电路，设置在三相电压输入端与主控芯片之间，对三相电压采样信号进行放大及滤波处理，生成与A、B、C三相电压信号分别同步的电压同步信号，并输入给主控芯片作为模数转换芯片对电流信号采集的同步信号；第二放大滤波电路，设置在改善前的三相电流输入端与模数转换芯片之间，对改善前的三相电流采样信号进行放大及滤波处理，并输入给模数转换芯片；模数转换芯片，将来自第二放大滤波电路的信号转换成数字数据；主控芯片，接收所述三相电压有效值、电压同步信号，根据电压同步信号同步控制模数转换芯片的数字数据的处理；存储芯片，用于存储所述数字数据；译码器，辅助主控芯片控制模数转换芯片和对所述数字数据分配存储芯片的存储单元；第一通讯芯片，用于实现主控芯片与上位机的通讯；及上位机，用于处理接收到的数据并显示数据及电流的波形。

由上述方案可知，本实用新型通过模数转换芯片对三相电流进行同步采集和转换、译码器配合主控芯片把大量的数字数据存到存储芯片、主控芯片利用傅立叶变换算法对采样的数据数字进行频谱分析，从而计算三相电流的基波以及各次谐波等，并通过上位机来显示电流的波形以及数据等。

为了使本实用新型能对电能质量改善前后的电流进行对比分析，从而对电能质量改善装置的运行状况实时监控，本实用新型的进一步方案是，还包括：改善后的三相电流输入端；第四放大滤波电路，设置在改善后的三相电流输入端与模数转换芯片之间，对改善后的三相电流采样信号进行放大及滤波处理，并输入给模数转换芯片；及第二通讯芯片，连接主控芯片与上位机，用于把对改善后的三相电流信号进行处理得出的数据及所述电压有效值传给上位机。该方案通过设置对改善后的三相电流的采集及处理，能让工作人员更好了解电能质量的改善情况以及对电能质量改善装置的运行状况实时监控。

所述电压电路具体包括与所述三相电压输入端依次连接的第四放大滤波电路、用于计算电压有效值的电能测试芯片。

作为本实用新型的进一步方案是，所述电能测试芯片与所述主控芯片之间采用SPI通讯线连接。

所述译码器具体为一复杂可编程逻辑器件。

所述通讯芯片具体为MAX485芯片。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

参见图1，本实施例提供的电能质量监控装置包括：改善前的三相电流输入端、改善后的三相电流输入端、三相电压输入端、四个放大滤波电路、电能测试芯片、模数转换芯片、译码器、主控芯片、存储芯片、第一通讯芯片、第二通讯芯片；其中，第一放大滤波电路设置在三相电压输入端与主控芯片之间，第二放大滤波电路设置在改善前的三相电流输入端与模数转换芯片之间，第三放大滤波电路设置在改善后的三相电流输入端与模数转换芯片之间，第四放大滤波电路与电能测试芯片组成三相电压有效值测量电路，通讯芯片为MAX485芯片，译码器为可编程逻辑器件，主控芯片为TMS320F28335。

由于本实用新型在实施中，需要存储大量的数据，因此通过设置译码器配合主控芯片分配存储芯片的地址，可以很好解决大量的数据的存储。

本实用新型的工作原理与过程：

对电能质量的改善前后的A、B、C三相电流信号共六路信号分别经过电流传感器进行采样，然后经过放大滤波电路处理后进入模数转换芯片AD7892，模数转换芯片AD7892对六路电流信号进行采样和转换成数字数据，再送入主控芯片。