[发明专利]一种智能电网电能质量分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电网电能质量数据监测设备，尤其是涉及一种智能电网电能质量分析仪。

背景技术

电能质量(Power Quality)，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

随着国民经济的发展和人民生活的提高，对电能质量的要求不断提高，对电能质量标准的要求也在不断提高。近年来，国家发布了一批电能质量标准，基本适应了供需双方在生产运行中的要求。

之前，行业中的电力表计主要测量的都是电压、电流这些基本数据，不能有效的监测电力系统中三相不平衡、电压波动与闪变等电能质量数据。因此不能对电网中的系统情况做一个完善的分析。

智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

中国能源专家武建东提出“互动电网”概念。互动电网，英文为Interactive Smart Grid，它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。

互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连，由此可以优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。

在变电站自动化技术近20年的发展过程中，随着智能电子设备的普及，形成许多单项自动化系统，这些系统间相对独立，没有直接的电气联系，通常由电力企业不同部门来管理、维护。由于种类繁多，提供的接口和功能各不相同，设备间不能够共享信息，形成“自动化孤岛”问题，不仅增加成本，也影响系统的可靠性，增加用户的维护工作量。目前各种各样的集成方案都不能提供高层次的信息共享。在这样的背景下，国际电工委员会提出了IEC61850标准。这是一个基于网络的通信体系标准，包括面向对象、通信网络、接口和映射、系统和管理项目等多方面的内容。

IEC61850作为数字化变电站的标准规约，具有统一、规范、自描述、易扩展等特点，彻底解决了目前传统变电站规约种类繁多，互不兼容，难以扩展等特点，将成为以后变电站的唯一规约。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精度高、功耗低、安装方便且满足数字化变电站标准规范的智能电网电能质量分析仪。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能电网电能质量分析仪，其特征在于，包括底板、用于数据处理与通讯的控制板和显示单元，所述的控制板包括模拟开关电源、信号传感器、运算放大器、A/D转换芯片、控制芯片以及通讯模块，所述的模拟开关电源分别连接运算放大器、A/D转换芯片、控制芯片和显示单元，所述的信号传感器的输出端连接运算放大器，所述的运算放大器通过A/D转换芯片与控制芯片，所述的控制芯片的输出端通过通讯模块与显示单元连接；

信号传感器将采集到的信号通过运算放大器和A/D转换芯片后传输到控制芯片，控制芯片对信号处理后将数据传输到显示单元进行实时显示，实现在线实时监控。

所述的通讯模块包括232通信芯片、485通信模块及以太网通讯模块。

所述的底板上设有连接外部采样的接线端子和以太网通讯接口，所述的接线端子分别连接模拟开关电源和信号传感器，所述的以太网通讯接口通过所述以太网通讯模块与远程终端监测设备连接。