[实用新型]一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置。

背景技术

随着大量电力电子工业负载的应用，使得电网负荷逐渐呈现随时间动态波动，甚至冲击性的特点，如炼钢厂的电弧炉、轧钢机、港口的塔吊、城市轻轨及电动汽车充电站等，都为典型的冲击性负载。其特征为电流随负载的启动与停止，呈现周期性的剧烈波动，其幅值大小可在秒级时间内出现大幅变动，同时造成电压也出现波动。由于传统的电测量仪表，都是针对稳态负载设计，其采用矩形窗方式，来计算电压、电流有效值，以及有功功率等重要参数。

但这些仪表应用于冲击性负载时，由于负载电流在短时间内出现快速的变化，因此变化期间的波形，富含丰富的频谱信息，若采用矩形窗来截断，进行电压、电流及功率计算，将会引入非同步噪声，造成结果出现异常波动。从而无法正确检测冲击性负载的电力参数，影响电网正常运行。

目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，其通过一片高速AD芯片，采用单周期电能快速算法，确保波动负荷下电能计量准确度,这种方法还是采用矩形窗截断，只是用很短的矩形窗，同时提高采样速率来解决冲击负载电流波动造成的误差影响。这种方法可以用于全波电压、电流及功率计算，但无法准确分析短时间波动电流的频谱信息，从而导致了无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，解决了目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，采用单周期电能快速算法，导致的无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，包括：

电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元，所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片电性连接；

所述数字信号处理芯片和所述主CPU单元通过SPI总线连接；

所述数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器电流/电压信号，进行所述ESPRIT算法的冲击负荷计量；

所述主CPU单元和所述显示单元电性连接，所述主CPU单元，用于将所述数字信号处理芯片中的所述冲击负荷计量结果发送至所述显示单元显示。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

电压通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述电压取样电路和所述数字信号处理芯片之间。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

电流通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片之间。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

485通信单元，与所述主CPU单元电性连接。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

FLASH存储器，通过SPI总线与所述主CPU单元电性连接。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

时钟单元，与所述主CPU单元电性连接。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

EEPROM存储芯片，通过I2C总线与所述主CPU单元电性连接。

优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：

供电单元，与所述主CPU单元电性连接。

优选地，显示单元具体包括：

液晶显示屏和机械功能按键，所述机械功能按键用于进行参数设置及轮显操作。

优选地，所述数字信号处理芯片为DSP芯片。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：