[实用新型]一种配电网开关柜监控终端

说明书

本实用新型涉及一种配电网开关柜监控终端，配电网开关柜监控终端包含互感器电路、信号放大器电路、过零检测电路、倍频电路、锁相环倍频电路以及主控制器电路，上述电路采用的元器件简单，没有精密的检测器件，成本较低。通过上述各部分电路的配合，可以完成电压，电流，频率，谐波含量，功率因数，有功和无功信息，并且通过主控制器将以上信息传递给监控中心或者治理设备。

技术领域

本实用新型涉及一种包含过零检测电路、低失真率信号放大电路和锁相环倍频电路的配电网开关柜监控终端。

背景技术

交流电信号谐波检测设备能够检测电力系统中的电压、电流、功率因数和谐波信息，对电压和电流信号中的谐波幅值和相位进行分析。检测设备可以将检测到的电压、电流、功率因数和谐波信息显示到液晶屏幕上，同时可以通过RS-485通信传输接口和GPRS等通讯手段将谐波信息传送给谐波抑制设备、无功补偿设备或电力系统信息监控平台。该谐波检测设备是以谐波检测为主，同时该检测设备还具有频率、电压、电流、功率因数的测量，能量累计等功能，可以作为单独的仪表使用，能够取代大量功能单一的传统模拟仪表。此外该谐波检测设备具有丰富、灵活的I/O功能，这使得该谐波检测设备具有一定的拓展功能，可以胜任作为分布式电源监测设备的要求。主要应用于变配电自动化、智能开关柜、分布式电源管理系统等。

现有的谐波测量设备不能实现电力系统谐波的实时监测，受限于处理器的运行速度无法进行多点的高精度FFT，受限于处理算法无法保证傅里叶变换的准确性，不能进行灵活的通信，不能与谐波治理装置、无功补偿设备结合使用，不能良好的适应分布式电源等特点。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的监测设备存在的不足，提出了一种包含过零检测电路、低失真率信号放大电路和倍频电路的配电网开关柜监控终端。

为实现上述目的，本实用新型包括以下技术方案。

电路方案一：本方案具有一种信号放大电路，包括互感器和运算放大器，所述互感器的一次侧接入电网，所述互感器二次侧经过电阻将电流信号转换为电压信号，所述电压信号连接运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的同相输入端还连接了一个偏置电压形成的基准源，以保证该输入信号不会产生失真，第一供电电源的输出端连接所述运算放大器的电能输入端，所述运算放大器输出端产生的输出信号为信号放大电路的输出端。

该信号放大电路的主要器件为一个运算放大器和数个电阻，涉及到的元器件数量少且不涉及精密的检测器件，所以该信号放大电路的结构简单，成本较低。

电路方案二：在电路方案一的基础上，将所述信号放大电路输出的电压信号输入到过零比较器的同相输入端，将所述过零比较器的反相输入端接入到上述运算放大器的偏置电压，将第二供电电源接入到过零比较器的电能输入端，过零比较器的输出端输出信号即为过零比较电路的输出信号。

电路方案三：在电路方案二的基础上，将过零比较电路的输出信号接入到锁相环倍频电路的输入端，所述锁相环倍频电路包含锁相环芯片和计数器，所述锁相环芯片会根据计数器的进制将输入信号进行倍频，例如所述计数器为16进制计数器，则所述锁相环倍频电路的输出信号频率为输入信号频率的16倍，所述锁相环芯片和计数器芯片都由第二供电电源提供电能，所述锁相环的输出信号即为锁相环倍频电路的输出信号。

电路方案四：在所述电路方案一、二、三的基础上，所述运算放大器型号为OP07，所述过零比较器的型号为LN339，所述锁相环为CD4046，所述计数器为74LS161。

电路方案五：在电路方案一、二、三的基础上，将所述信号放大电路的输出端连接到控制器的AD转换接口，将所述过零比较电路的输出接到控制器的脉冲采集接口，将所述锁相环倍频电路的输出接到控制器的外部中断接口。

附图说明

图1是信号放大电路原理图。

图2是过零检测电路原理图。