[实用新型]一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表

说明书

技术领域

本实用新型所要保护的技术方案涉及一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表。

背景技术

一个理想的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳定电压供电的。但实际上，由于近年来随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率换流设备和调压装置的利用、高压直流输电的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害，如：使供电系统中的元件损耗增大、降低用电设备的使用寿命、干扰通讯系统等。严重时甚至还能使设备损坏，自动控制失灵，继电保护误动作，因而造成停电事故等及其它问题。所谓″知己知彼，百战不殆″，因此，要实现对电网谐波的综合治理，就必须搞清楚谐波的来源及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。现有内嵌式电能表不具有谐波测量功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，为了解决传统设计的电力测量仪表不具有谐波测量功能的问题，提供一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表，将电能表采集到的电压电流经微处理器进行处理，得到3-31次谐波电压、谐波电流，并将其显示在液晶屏上。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表，其特征在于包括；电力计量模块，用于对外部三相电压电流进行采集测量，并将计量数据传送给微处理器模块；LCD驱动模块，用于驱动LCD显示屏；LCD显示屏，用于显示微处理器模块输出的计量数据和谐波分量；输入模块，用于向微处理器模块采集输入开关量的值和/或按键输入值；输出模块，用于向继电器输出并执行合闸、分闸、CT过流报警等；存储模块，用于系统设置参数、累计电度值和电力计量模块标准校验值的存储需求；微处理器模块，用于初始化系统、响应定时器中断、读取电量数据、通过傅里叶变换计算出谐波电压和谐波电流、存储设置数据、显示电量数据等控制操作。

所述电能表还包括：通信接口模块，采用RS485电平，MODBUS协议，实现上述电能表与上位机的数据通信。

所述的微处理器模块通过SPI接口读取电力计量模块的数据，包括：外部的电压、电流、功率、功率因数和电度值。

所述的微处理器模块型号为LPC2136，电力计量模块型号为ATT7022C。

一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表，由于采用上述结构，采用快速傅里叶变换(FFT)，将电力计量模块ATT7022C采集到的电压电流经微处理模块LPC2136进行处理，得到3-31次谐波电压、谐波电流，并将其显示在液晶屏上。该电能表可以将电量仪表的谐波测量精度提高到1％，同时简化了硬件设计结构，提高了产品的使用可靠性能。

附图说明

图1为本实用新型一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表电路结构框图；

在图1中，1、微处理器模块；2、电力计量模块；3、通信接口模块；4、LED驱动模块；5、LCD显示屏；6、存储模块；7、输入模块；8、输出模块。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表，以及一种具有谐波测量功能的内嵌式电能表的测量方法作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确的理解。

如图1所示，本实用新型采用微处理模块1配合电力计量模块2设计成内嵌式电能表，本内嵌式电能表以微处理器为核心通过其SPI输入输出口，读取计量芯片ATT7022A中已算好的采集外部的电压、电流、功率、功率因数、电度等值，并将这些值经过数据处理，通过LED驱动模块4将其显示在三排4位LCD显示屏5上，同时微处理器分别连接四个按键，用于显示数据的屏幕翻转以及调整参数的设置并将这些参数存储于存储模块6中，微处理器通过通讯接口模块3与上位机相连，网络通讯采用RS485电平，MODBUS协议，此外微处理器直接与输入模块7和输出模块8连接，采集输入的开关量的值，同时执行合闸、分闸、CT过流报警等。