[发明专利]一种基于ZigBee的电网电力参数实时监测系统

说明书

本发明公开了一种基于ZigBee的电网电力参数实时监测系统，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、ZigBee通信模块、ZigBee底板和上位机，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，所述单片机、ZigBee通信模块、ZigBee底板和上位机分别依次连接。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ZigBee无线通信的方式发送给上位机，从而实现了电网电力参数的远程监控。

技术领域

本发明属于自动控制领域，尤其涉及一种基于ZigBee的电网电力参数实时监测系统。

背景技术

在电力监控系统中，为了维护电网运行的稳定和安全，保证用户用电的可靠性，需要电网中各种电参量维持稳定值不变。这就需要实时的采集各种电参量，用来监控以保证电网的稳定。近年来，随着我国经济和社会的发展，社会对电力的需求量与日俱增，电力供应日趋紧张，严重制约我国经济社会的发展。并且，我国还将持续一段时间出现用电紧张情况，这一问题已经引起了国家有关部门的高度重视并颁布了相关标准。电力系统正常、安全、高效的运行对于国民经济和社会的健康发展有着极为重要的意义。在当前情况下，为了能做到合理有效地利用有限的电力资源，这就需要对电力参数进行准确、实时地监测。

发明内容

本发明提出一种基于ZigBee的电网电力参数实时监测系统，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、ZigBee通信模块、ZigBee底板和上位机，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、ZigBee通信模块、ZigBee底板和上位机分别依次连接；

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。