[实用新型]一种高精度的电力二次系统测频电路

说明书

本实用新型提供了一种高精度的电力二次系统测频电路，包括：电流互感器单元，输入端与待测电网连接，对待测电网的交流信号进行等比例转换，输出小电流信号；采样单元，输入端连接所述电流互感器单元的输出端，将所述小电流信号转换为电压信号；基准电压源单元，提供一参考电压；比较器单元，输入端分别连接所述采样单元和基准电压源单元的输出端，对所述电压信号和参考电压进行比较，输出方波信号；整形单元，对所述方波信号进行整形处理；处理器单元，对所述整形的方波信号进行采集获得所述待测电网的频率值。本实用新型提高了测量精度，解决了抖动和易受干扰的问题。

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的频率监测技术领域，特别涉及一种高精度的电力二次系统测频电路。

背景技术

发电厂和变电所的电力系统通常分为一次系统和二次系统。一次系统(也称主系统)是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的系统。二次系统是对一次系统进行控制、调节、保护和监测的系统。在一次系统中，用交流电输送电力，以其高效和低损耗的优点成为现今主要的输电方式。然而交流电的频率在不同的国家和地区并不相同，例如中国、日本、泰国、印度、新加坡以及欧洲大部分国家是50赫兹，而美国、加拿大、墨西哥、韩国、菲律宾等则用60赫兹。在电力系统中，电网频率是电能质量的重要指标，需要准确的测量，电网频率也是各种电力设备安全稳定运行的重要测量数据。但是由于三相用电负荷不对称，供电系统不对称等因素，常会导致交流电频率的偏移，这对供电系统，配电系统以及用电设备都是非常有害的，有可能导致中性点的偏移，从而危及人身和设备安全。因此，对电网频率的监测是二次系统中的一项重要科目。

传统电网频率的监测电路的实现方式通常为：电压变换-滤波-比较电路-数据计算。例如，公开号为CN207198238U的实用新型专利就介绍了一种电网频率检测电路。其中，该电网频率检测电路包括：有源滤波电路，输入端与电网采样电路的输出端相连接，有源滤波电路的输入端用于接收电网的电压采样信号，有源滤波电路用于电压采样信号滤除干扰噪声；比较器电路，比较器电路的输入端与有源滤波电路的输出端相连接，比较器电路用于对有源滤波电路输出的电压采样信号与参考电压进行比较；控制器，控制器与比较器电路的输出端相连接，用于根据比较器电路输出的信号计算电网的频率。

传统电网频率监测电路的缺点在于，其通常采用简单的电阻分压方式得到其需要的基准电压，这种直接电阻分压的方式会导致供电电源的抖动会传导到比较器的输入端，造成抖动干扰，同时当需要频繁切换电压的时候，还会容易造成尖峰输出干扰，影响测试精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种高精度的电力二次系统测频电路，提高了测量精度，解决了抖动和易受干扰的问题。

本实用新型采用的技术方案为，一种高精度的电力二次系统测频电路，包括：

电流互感器单元，输入端与待测电网连接，对待测电网的交流信号进行等比例转换，输出小电流信号；

采样单元，输入端连接所述电流互感器单元的输出端，将所述小电流信号转换为电压信号；

基准电压源单元，提供一参考电压；

比较器单元，输入端分别连接所述采样单元和基准电压源单元的输出端，对所述电压信号和参考电压进行比较，输出方波信号；

整形单元，输入端连接所述比较器单元的输出端，对所述方波信号进行整形处理；

处理器单元，输入端连接所述整形单元的输出端，对所述整形的方波信号进行采集获得所述待测电网的频率值。

由上，本实用新型通过基准电压源提供一较低的参考电压用于比较器单元的输入信号的电压参考点，满足测量精度的同时，还能提高抗干扰的能力，同时还采用整形单元对比较器单元输出的方波信号进行整形，可进一步去除抖动和干扰，提高测量精度。

优选的，所述整形单元包括施密特触发器整形电路。