一种电能质量检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电能质量检测系统及检测方法，系统包括电能互感器、信号调理模块、DSP模块、微处理器、电源模块、继电器模块、液晶显示模块和通讯模块，所述电能互感器的输出端依次通过信号调理模块和DSP模块进而与微处理器的输入端连接，所述微处理器的第一输出端与继电器模块的输入端连接，所述微处理器与通讯模块相连接。本发明专利技术能对电网进行实时电能质量的各项指标进行监控，从而为进一步制定改善电能质量的具体措施提供可靠的技术依据。而且本发明专利技术通过电能互感器、信号调理模块、DSP模块和微处理器的结合进行检测，能有效提高检测精度和检测处理速度。本发明专利技术可广泛应用于电能检测领域中。

An electric energy quality detection system and detection method

The invention discloses an electric energy quality detection system and a detection method. The system includes an electric energy transformer, a signal conditioning module, a DSP module, a microprocessor, a power supply module, a relay module, a liquid crystal display module and a communication module. The output end of the electric energy transformer is in turn through a signal conditioning module and a DSP module. The input end of the microprocessor is connected, the first output of the microprocessor is connected with the input end of the relay module, and the microprocessor is connected with the communication module. The invention can monitor the real time power quality of the power grid, and provide a reliable technical basis for further formulating the concrete measures to improve the power quality. Moreover, the invention can effectively improve the detection precision and the detection speed through the combination of the electric energy transformer, the signal conditioning module, the DSP module and the microprocessor. The invention can be widely applied to the field of electric energy detection.

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量检测系统及检测方法
本专利技术涉及电能检测
，尤其涉及一种电能质量检测系统及检测方法。
技术介绍
近年来，由于我国电力事业的发展快速而迅猛，电力所涉及的领域逐步扩大，尽管用电紧张的情况已经逐步解决，但随之而来的问题也越来越多：一方面，从20世纪下半叶开始大量使用的电力电子装置，不可避免地引起了诸如电压、电流谐波等电能质量问题；另一方面，随着现代科技的发展，一些高效高性能但同时对电源特性非常很敏感的新型设备正在大规模投入到大型工业生产和人民日常生活中，这些问题都对电能质量提出了更高要求。若没有足够的重视，恶化的电能质量将会直接引起设备的工作质量下降，进而造成不可逆转的重大破坏和损失。要解决电能质量的问题，首要任务便是构造可靠的电能质量检测和分析系统，以实现对电能质量的各项指标进行实时监控和分析，从而为进一步制定改善电能质量的具体措施提供可靠的技术依据。因此可以得出，如何能够实时检测和分析电能质量是解决电能质量问题的重要前提。但是传统的电能质量检测装置是基于8或者16位的单片机进行电能数据处理的，存在处理速度慢，硬件结构不够完善、不具备实时性等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种实时性较好，且精度较高的电能质量检测系统及检测方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种电能质量检测系统，包括电能互感器、信号调理模块、DSP模块、微处理器、电源模块、继电器模块、液晶显示模块和通讯模块，所述电能互感器的输出端依次通过信号调理模块和DSP模块进而与微处理器的输入端连接，所述电源模块的输出端与微处理器的电源端连接，所述微处理器的第一输出端与继电器模块的输入端连接，所述微处理器的第二输出端与液晶显示模块的输入端连接，所述微处理器与通讯模块相连接。作为所述的一种电能质量检测系统的进一步改进，所述信号调理模块包括谐波采集模块、电能计量芯片和AD转换模块，所述电能互感器的第一输出端与谐波采集模块的输入端连接，所述电能互感器的第二输出端与电能计量芯片的输入端连接，所述谐波采集模块的输出端与AD转换模块的第一输入端连接，所述电能计量芯片的输出端与AD转换模块的第二输入端连接，所述AD转换模块的输出端与DSP模块的输入端连接。作为所述的一种电能质量检测系统的进一步改进，所述谐波采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器，所述电能互感器的第一输出端分别与第一运算放大器的反相输入端和第二运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端与第一运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与第二运算放大器的同相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端通过第一电阻进而连接至第三运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端通过第二电阻进而连接至第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的同相输入端分别与第一二极管的正极端和第二二极管的负极端连接，所述第三运算放大器的反相输入端分别与第一二极管的负极端和第二二极管的正极端连接，所述第三运算放大器的反相输入端通过第四电阻与地连接，所述第三运算放大器的输出端通过第三电阻进而与第三运算放大器的同相输入端连接，所述第三运算放大器的输出端连接至AD转换模块的第一输入端连接。作为所述的一种电能质量检测系统的进一步改进，所述通讯模块包括无线通讯模块和RS485通讯接口，所述微处理器分别与无线通讯模块和RS485通讯接口相连接。作为所述的一种电能质量检测系统的进一步改进，所述电能计量芯片为高精度三相电能专用计量芯片ATT7022E。本专利技术所采用的另一个方案是：一种用于电能质量检测系统的电能质量检测方法，包括以下步骤：采集电能数据，并对其进行双极化处理和零点修正处理，得到电能数据序列；对电能数据序列进行FFT计算，得到基波的幅值和相位以及各次谐波的幅值和相位；根据基波的幅值和相位以及各次谐波的幅值和相位，计算得到电能质量指标。作为所述的电能质量检测方法的进一步改进，所述的电能质量指标包括三相电压不平衡度、短时电压闪变值、电压偏差、负序电压、负序电流、总谐波畸变率和功率因数。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种电能质量检测系统及检测方法能对电网进行实时电能质量的各项指标进行监控，从而为进一步制定改善电能质量的具体措施提供可靠的技术依据。而且本专利技术通过电能互感器、信号调理模块、DSP模块和微处理器的结合进行检测，能有效提高检测精度和检测处理速度。附图说明图1是本专利技术一种电能质量检测系统的原理方框图；图2是本专利技术一种电能质量检测系统中谐波采集模块的电路原理图；图3是本专利技术电能质量检测方法的步骤流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：参考图1，本专利技术一种电能质量检测系统，包括电能互感器、信号调理模块、DSP模块、微处理器、电源模块、继电器模块、液晶显示模块和通讯模块，所述电能互感器的输出端依次通过信号调理模块和DSP模块进而与微处理器的输入端连接，所述电源模块的输出端与微处理器的电源端连接，所述微处理器的第一输出端与继电器模块的输入端连接，所述微处理器的第二输出端与液晶显示模块的输入端连接，所述微处理器与通讯模块相连接。进一步作为优选的实施方式，所述信号调理模块包括谐波采集模块、电能计量芯片和AD转换模块，所述电能互感器的第一输出端与谐波采集模块的输入端连接，所述电能互感器的第二输出端与电能计量芯片的输入端连接，所述谐波采集模块的输出端与AD转换模块的第一输入端连接，所述电能计量芯片的输出端与AD转换模块的第二输入端连接，所述AD转换模块的输出端与DSP模块的输入端连接。参考图2，进一步作为优选的实施方式，所述谐波采集模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二二极管D2、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2和第三运算放大器A3，所述电能互感器的第一输出端分别与第一运算放大器A1的反相输入端和第二运算放大器A2的反相输入端连接，所述第一运算放大器A1的输出端与第一运算放大器A1的同相输入端连接，所述第二运算放大器A2的输出端与第二运算放大器A2的同相输入端连接，所述第一运算放大器A1的输出端通过第一电阻R1进而连接至第三运算放大器A3的同相输入端，所述第二运算放大器A2的输出端通过第二电阻R2进而连接至第三运算放大器A3的反相输入端，所述第三运算放大器A3的同相输入端分别与第一二极管D1的正极端和第二二极管D2的负极端连接，所述第三运算放大器A3的反相输入端分别与第一二极管D1的负极端和第二二极管D2的正极端连接，所述第三运算放大器A3的反相输入端通过第四电阻R4与地连接，所述第三运算放大器A3的输出端通过第三电阻R3进而与第三运算放大器A3的同相输入端连接，所述第三运算放大器A3的输出端连接至AD转换模块的第一输入端连接。进一步作为优选的实施方式，所述通讯模块包括无线通讯模块和RS485通讯接口，所述微处理器分别与无线通讯模块和RS485通讯接口相连接。进一步作为优选的实施方式，所述电能计量芯片为高精度三相电能专用计量芯片ATT7022E。该芯片适用于三相三线和三相四线的应用，它集成了七路二阶采集，其中三路用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能质量检测系统，其特征在于：包括电能互感器、信号调理模块、DSP模块、微处理器、电源模块、继电器模块、液晶显示模块和通讯模块，所述电能互感器的输出端依次通过信号调理模块和DSP模块进而与微处理器的输入端连接，所述电源模块的输出端与微处理器的电源端连接，所述微处理器的第一输出端与继电器模块的输入端连接，所述微处理器的第二输出端与液晶显示模块的输入端连接，所述微处理器与通讯模块相连接。

【技术特征摘要】
2018.01.19 CN 20181005499621.一种电能质量检测系统，其特征在于：包括电能互感器、信号调理模块、DSP模块、微处理器、电源模块、继电器模块、液晶显示模块和通讯模块，所述电能互感器的输出端依次通过信号调理模块和DSP模块进而与微处理器的输入端连接，所述电源模块的输出端与微处理器的电源端连接，所述微处理器的第一输出端与继电器模块的输入端连接，所述微处理器的第二输出端与液晶显示模块的输入端连接，所述微处理器与通讯模块相连接。2.根据权利要求1所述的一种电能质量检测系统，其特征在于：所述信号调理模块包括谐波采集模块、电能计量芯片和AD转换模块，所述电能互感器的第一输出端与谐波采集模块的输入端连接，所述电能互感器的第二输出端与电能计量芯片的输入端连接，所述谐波采集模块的输出端与AD转换模块的第一输入端连接，所述电能计量芯片的输出端与AD转换模块的第二输入端连接，所述AD转换模块的输出端与DSP模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种电能质量检测系统，其特征在于：所述谐波采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器，所述电能互感器的第一输出端分别与第一运算放大器的反相输入端和第二运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端与第一运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端与第二运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：董延杰，宋晓峰，关建国，张世权，
申请(专利权)人：广州汉光电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44