[发明专利]低压检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力监控技术领域的装置及方法，具体是一种低压检测系统及方法。

背景技术

电压质量对电力系统的安全运行有着重要的意义，电网过高的谐波使电网中出现过高的电压脉冲并影响电网的失衡，严重影响电力工业本身及电力用户的电器安全。随着电力系统的发展，许多电力元件却发展较慢，如电力参数仪表，目前市场上的电力仪表精度低、性能差，并且没有基、谐波检测功能的电力参数表，已不能满足当今电力事业现代化发展的需要和电力自动化控制系统功能的要求，如对电力监控制和调度系统，SCADA系统。即使具有谐波检测功能，也非常不完全，并不能真正地检测到谐波。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN200990351，公开日2007-12-12，记载了一种低压断路器智能控制仪表技术，该技术包括控制模块和输入模块，所述控制模块还包括两路光耦输入和两路继电器输出，两路光耦输入端连接测量信号，将测量信号输入至控制模块；控制模块通过两路继电器连接输入模块并通过输入模块对断路器电操作机构进行合、分闸控制。该实用新型采用多点屏蔽的抗干扰措施，使微处理器技术能较好的控制断路器的功能得以实，但是该技术无法采集到基、谐波检测的电力参数，其只能与后台相连，无法自己直接将电机的控制过程中通常需要观测一些运行参数，如转速、电流等，有时也需要外部给予电机的转动时间、转动速度等控制参数进行显示。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种低压检测系统及方法，采用RS485串口连网通信，支持MODBUS通信规约，高精度测量电力参数如谐波电压、谐波电流、电流电压角度、电压电流值、有功、无功、电度等功能的实时电力监控系统用液晶显示多功能仪表。具有体积小、结构简单、设计模块化、大液晶显示等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种低压检测系统，包括：中央处理器以及分别与之相连接的继电器输出电路、时钟电路、看门狗电路、液晶显示及按键输入电路、开关量采集电路、电压处理电路、电流处理电路、RS485串口处理电路以及电源电路，其中：电流处理电路采集电流模拟信号并输出增强抗干扰处理后的电流模拟信号至中央处理器，电压处理电路采集电压模拟信号并输出增强抗干扰处理后的电压模拟信号至中央处理器，继电器输出电路接收中央处理器发出的控制电平并经过信号放大后输出到空接点，RS485串口通信电路将中央处理器的发送信号转换成差分信号输出到通讯网络中并接收通讯网络的差分信号转换成接收信号输入至中央处理器，开关量采集电路将外部的分合状态通过光耦隔离转换成高电平和低电平信号并输入到中央处理器，时钟电路由晶振产生的20MHz信号为基础产生数字脉冲信号并输出到中央处理器，液晶显示及按键输入电路接收从中央处理器输出的驱动信号并输出显示电平至液晶显示接口并将外部按键信号输入至中央处理器，电源电路产生3.3V的电压并提供至中央处理器。

所述的中央处理器的输入端和输出端均采用光电、磁电、继电器隔离，同时去掉公共地。

所述的中央处理器与电源电路之间设有电解电容及瓷片电容，用于去除高、低频干扰信号。

所述的电流处理电路包括：电流滤波电路和电流采集电路，其中：电流采集电路包括穿芯电流互感器和高精度金属膜电阻，电流滤波电路包括单电源供电的运算放大器TLC2264和电阻、电容。

所述的电压处理电路包括：电压滤波电路和电压采集电路，其中：电压采集电路采用1W的分压电阻构成，电压滤波电路包括单电源供电的运算放大器TLC2264和电阻、电容。

所述的电流处理电路和电压处理电路的输入端设有滤波电感和滤波电容，用于去除高频低频干扰脉冲。

所述的中央处理器内置定时计数器、全波傅里叶变换单元、模数转换器和数据存储单元，其中：数据存储单元包括48kB闪存和10240B随机存储器RAM、模数转换器为12bit。

所述的模数转换器采用隔离放大器或采用现场转换方式实现以减少误差。

本发明涉及上述系统的检测方法，包括以下步骤：

第一步、初始化中央处理器的定时计数器，以625us间隔中断一次。

第二步、每次定时中断后，中央处理器检测数据存储空间满标志位是否置位，当未置位时则启动模数转换器进行模拟量瞬时值的采集，并将采集到的模拟量瞬时值存放在数据存储单元中，当数据存储单元的空间填满时则对数据存储空间满标志位进行置位，否则直接执行第三步；