[发明专利]一种基于单片机的电网电力参数监测系统

说明书

本发明公开了一种基于单片机的电网电力参数监测系统，包括电流互感电路、第一程控放大电路、第一低通滤波电路、第一加法器、第一采样保持器、电压互感电路、第二程控放大电路、第二低通滤波电路、第二加法器、第二采样保持器、带通滤波电路、信号整形电路、单片机和显示模块，所述电流互感电路、第一程控放大电路、第一低通滤波电路、第一加法器、第一采样保持器和单片机分别依次连接，所述第二低通滤波电路、带通滤波电路、信号整形电路和单片机分别依次连接，所述第一程控放大电路和第二程控放大电路还连接单片机。本发明能实时监测电网电力系统中各次谐波的电压、电流、功率和基波频率，并能将这些数据通过显示模块实时呈现出来。

技术领域

本发明属于自动控制领域，尤其涉及一种基于单片机的电网电力参数监测系统。

背景技术

随着电力工业的不断发展，电力电子装置和非线性的使用日益增多，造成大量谐波电流注入电网，引起电力系统的电压、电流的正弦波形发生严重畸变，这对于电力系统本身和广大的电力用户来说都会造成不良的影响和危害。因此，进行有效的电力参数测量已成为一个迫切而又重大的任务。对电力系统进行高精度、多参数的测量，是充分了解电网运行状况，寻找并解决电力系统出现的问题的重要途径。因此对于电力参数的测量，尤其是高精度、多参数、低价格、稳定的实时测量就显得尤为重要。

发明内容

本发明提出一种基于单片机的电网电力参数监测系统，具体的，包括电流互感电路、第一程控放大电路、第一低通滤波电路、第一加法器、第一采样保持器、电压互感电路、第二程控放大电路、第二低通滤波电路、第二加法器、第二采样保持器、带通滤波电路、信号整形电路、单片机和显示模块，所述电流互感电路、第一程控放大电路、第一低通滤波电路、第一加法器、第一采样保持器和单片机分别依次连接，所述电压互感电路、第二程控放大电路、第二低通滤波电路、第二加法器、第二采样保持器、带通滤波电路、信号整形电路和单片机分别依次连接，所述第二低通滤波电路、带通滤波电路、信号整形电路和单片机分别依次连接，所述第一程控放大电路和第二程控放大电路还连接单片机，所述单片机连接显示模块；

所述第一程控放大电路和第二程控放大电路用于将输入电压放大为适合单片机分析、处理的电压；

所述第一低通滤波电路和第二低通滤波电路用于过滤信号中的噪声；

所述第一采样保持器用于存储当前的电流值；

所述第二采样保持器用于存储当前的电压值。

进一步地，所述电流互感电路包括电流输入端、第一变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管和第二二极管，所述电流输入端第一端连接第一变压器输入端的第一端，所述电流输入端第二端连接第一变压器输入端的第二端，所述第一变压器输出端的第一端连接第一电阻、第二电阻和第一电容的第一端，所述第一变压器输出端的第二端连接第一电阻第二端、第一电容第二端、第二电容第二端、第一二极管正极和第二二极管负极，所述第二电阻第二端连接第三电阻第一端、第一二极管负极和第二二极管正极，所述第三电阻第二端连接第二电容第一端。

进一步地，所述信号整形电路包括比较器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容和第一电源，所述比较器的第一信号输入端连接带通滤波电路，所述比较器的第二信号输入端和接地端接地，所述比较器的4连接第三电容第一端，所述比较器的8连接第四电容第二端，所述比较器的7连接第第四电阻和第五电阻的第一端，所述第五电阻第二端连接第六电阻第一端和单片机，所述第四电阻第一端连接第一电源，所述第三电容第二端、第四电容第一端和第六电阻第二端接地。

进一步地，所述比较器优选为LM311线性比较器。