[发明专利]电网参数监测系统

说明书

技术领域

本发明属于监测系统技术领域，尤其涉及一种电网参数监测系统。

背景技术

在电力系统运行中，当电网参数达到线路故障状态或各个谐波含量超标时，都会不利于电网的可靠运行，严重时往往会引起大面积停电。为了减少这种故障波及的范围和谐波治理，智能化电力线路监测系统越来越受到人们的青睐。 

目前国内同类测控系统的设计大多采用同步交流采样方式，这种均周期采样方式对采样速率和最佳采样时刻的要求很高，具有实时性好等优点。但实际应用中往往忽略了信号的漂移所产生同步误差，这样会影响了其测量的精度。另外，计算谐波的DFT算法由于计算量过大和不能滤去衰减的直流分量，也不符合实际应用。这些都有待进一步完善和改进，针对这一实际情况，系统在使用FFT数字化测量算法之前先进行差分数字滤波从而滤去直流分量并大量的减少了计算量，提高监测系统的实时性。另外，系统所采用的高精度软件同步交流采样方法也可以减少测量时产生的同步误差提高测量参数的精度。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种测量精度高，运行安全可靠的电网参数监测系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括主MCU、遥控器、拨码盘、PC机、电源电路、从MCU、A/D采集模块、信号调理电路、互感器、开关状态检测电路、第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、开关控制电路、开关本体，其结构要点主MCU分别与拨码盘、PC机、电源电路、从MCU、开关状态检测电路、第二光电隔离电路相连；从MCU、A/D采集模块、信号调理电路、互感器依次相连；第二光电隔离电路、开关控制电路、开关本体、第一光电隔离电路、开关状态检测电路依次相连；电源电路分别与从MCU、开关控制电路、信号调理电路相连。

作为一种优选方案，本发明所述主MCU采用MSP430F149芯片。

作为另一种优选方案，本发明所述主MCU通过RS-485总线接口与PC机相连。

本发明有益效果。

本发明采用的同步采样法可以有效的减小电力参数的测量误差。基2FFT法和数字差分滤波组合可以有效消除非周期直流分量、大大降低运算量，较好的实现实时性和测量精度。监测系统可以灵敏的判断出线路单相接地短路，相间短路等故障并做出相应的动作。结果显示，电力参数测量达到电力系统要求，本系统测量精度高，运行安全可靠。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括主MCU、遥控器、拨码盘、PC机、电源电路、从MCU、A/D采集模块、信号调理电路、互感器、开关状态检测电路、第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、开关控制电路、开关本体，主MCU分别与拨码盘、PC机、电源电路、从MCU、开关状态检测电路、第二光电隔离电路相连；从MCU、A/D采集模块、信号调理电路、互感器依次相连；第二光电隔离电路、开关控制电路、开关本体、第一光电隔离电路、开关状态检测电路依次相连；电源电路分别与从MCU、开关控制电路、信号调理电路相连。

所述主MCU采用MSP430F149芯片。

所述主MCU通过RS-485总线接口与PC机相连。

选择交流采样采集的是通过精密采样电阻后电压的瞬时值，电压值有正有负，而微处理器MSP430F149内置AD转换器器只能采集正电压，所以在采集数据前要有一个加法电路将负电压提为正电压。而电信号中大多干扰信号都是高次谐波，需要一个二阶压控电压低通滤波电路，它由两节RC滤波器和同相放大电路组成。另外，要实现同步采样，那么采样间隔sT和信号周期T的关系就应严格满足T=snT。而信号的漂移使得信号周期是随着时间缓慢变化的，故在在确定采样间隔Ts时，要先测量信号的瞬时周期T。故应加过零检测器用来检测信号的负相过零点，用于计算信号周期。