一种配电网电能质量监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种配电网电能质量监测装置，包括微控制器和供电模块，微控制器具有第一串口和第二串口，第一串口连接串口电路，串口电路接有存储器和用于实现微控制器和上位机通信的通信模块，第二串口连接扩展接口，扩展接口接有继电器保护电路，微控制器的输入端接有电能计量芯片，电能计量芯片的输入端接有电流互感器和电压互感器。本实用新型专利技术中，电能计量芯片将实时测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能经微控制器发送给上位机，方便上位机端的工作人员进行数据的统计、分析、检索和查询，工作人员可通过继电器保护电路将谐波超标的用户线路切断，然后进行进行有效的治理，保护配电网不受污染，降低损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网电能质量监测装置
本技术属于配电网监测
，具体涉及一种配电网电能质量监测装置。
技术介绍
随着用户对供电可靠性的提高，配电网的安全稳定运行显得尤为重要。配电网网架复杂、设备数量多、涉及面广，往往给配电网带来了潜在的风险，因此对配电网电能质量监测具有重要的现实意义。按照现代控制理论的观点，要对一个系统实施有效控制，必须首先能够观测这个系统。通过实现对配电网节点数据的电能质量进行实时监测和掌控，对于全网电能质量的监管和改善均具有重要的实用价值。目前配电网并无实时的在线监测系统，对配电网电能质量的监测，一般都在每年或每季的几个典型日,由工作人员手动检测配电网负荷特性的各项参数,或者发现了问题之后再去测试解决，传统的节点数据监测系统在数据、资源等方面不能全方位共享，在电能质量管理上始终处于被动地位，已无法适应一流智能配电网的发展要求。一般而言，在配网层面，其电网结构，负荷分布都较为容易进行人为规划，各地的基础条件相差不大，其主要影响因素为负荷特性。因此对配电网节点的负荷特性进行检测具有重要意义，不仅能及时反映配电网的实时运行情况，方便工作人员及时掌握配电线路的负荷变化、线路谐波状况，查找电能质量恶化源头,而且有利于保证电力系统的安全稳定和经济运行。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种配电网电能质量监测装置，其结构简单、设计合理，电能计量芯片将实时测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能发送给微控制器，微控制器将电能计量芯片测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能同时发送给上位机，方便上位机端的工作人员进行数据的统计、分析、检索和查询，工作人员可通过继电器保护电路将谐波超标的用户线路切断，然后进行进行有效的治理，保护配电网不受污染，降低损耗。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：包括微控制器和供电模块，所述微控制器具有第一串口和第二串口，所述第一串口连接串口电路，所述串口电路接有存储器和用于实现微控制器和上位机通信的通信模块，所述第二串口连接扩展接口，所述扩展接口接有继电器保护电路，所述微控制器的输入端接有电能计量芯片，所述电能计量芯片的输入端接有电流互感器和电压互感器，所述供电模块包括主电源、备用电源和用于当主电源发生故障时控制备用电源供电的电源切换模块。上述的一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：所述备用电源为太阳能供电电源。上述的一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块。上述的一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：所述电能计量芯片为芯片ATT7022B。上述的一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：所述微控制器为芯片P89V51RD2。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。2、本技术中，电流互感器将企业用户线路入口、变电站线路出口或10KV干线网络节点位置处的一次侧大电流转换成二次侧的小电流，然后经电能计量芯片测量电流互感器二次侧的小电流，从而得到配电网的电流；电压互感器的一次绕组并联接在企业用户线路入口、变电站线路出口或10KV干线网络节点位置处上，电压互感器的二次绕组并联接在电能计量芯片上，电能计量芯片测量得到配电网的电压、功率和电能。3、本技术中，电能计量芯片将实时测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能发送给微控制器，微控制器将电能计量芯片测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能同时发送给无线通信模块和存储器，存储器将配电网的电流、电压、功率和电能进行存储，方便工作人员日后调用，无线通信模块将配电网的电流、电压、功率和电能发送给上位机，方便上位机端的工作人员进行数据的统计、分析、检索和查询，从而实时了解配电网线路负荷的变化情况，工作人员可通过继电器保护电路将谐波超标的用户线路切断，然后进行进行有效的治理，保护配电网不受污染，保护其他用电设备，降低损耗。综上所述，本技术结构简单、设计合理，电能计量芯片将实时测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能发送给微控制器，微控制器将电能计量芯片测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能同时发送给上位机，方便上位机端的工作人员进行数据的统计、分析、检索和查询，工作人员可通过继电器保护电路将谐波超标的用户线路切断，然后进行进行有效的治理，保护配电网不受污染，降低损耗。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—微控制器；2—电能计量芯片；3—电流互感器；4—电压互感器；5—串口电路；6—扩展接口；7—无线通信模块；8—存储器；9—上位机；10—继电器保护电路；11—主电源；12—备用电源；13—电源切换模块。具体实施方式如图1所示，本技术包括微控制器1和供电模块，所述微控制器1具有第一串口和第二串口，所述第一串口连接串口电路5，所述串口电路5接有存储器8和用于实现微控制器1和上位机9通信的通信模块，所述第二串口连接扩展接口6，所述扩展接口6接有继电器保护电路10，所述微控制器1的输入端接有电能计量芯片2，所述电能计量芯片2的输入端接有电流互感器3和电压互感器4，所述供电模块包括主电源11、备用电源12和用于当主电源11发生故障时控制备用电源12供电的电源切换模块13。实际使用时，电流互感器3和电压互感器4安装在企业用户线路入口、变电站线路出口或10KV干线网络节点位置处。电流互感器3将企业用户线路入口、变电站线路出口或10KV干线网络节点位置处的一次侧大电流转换成二次侧的小电流，然后经电能计量芯片2测量电流互感器3二次侧的小电流，从而得到配电网的电流；电压互感器4的一次绕组并联接在企业用户线路入口、变电站线路出口或10KV干线网络节点位置处上，电压互感器4的二次绕组并联接在电能计量芯片2上，电能计量芯片2测量得到配电网的电压、功率和电能。电能计量芯片2将实时测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能发送给微控制器1，微控制器1将电能计量芯片2测量得到的配电网的电流、电压、功率和电能同时发送给无线通信模块7和存储器8，存储器8将配电网的电流、电压、功率和电能进行存储，方便工作人员日后调用，无线通信模块7将配电网的电流、电压、功率和电能发送给上位机9，方便上位机9端的工作人员进行数据的统计、分析、检索和查询，从而实时了解配电网线路负荷的变化情况，工作人员可通过继电器保护电路10将谐波超标的用户线路切断，然后进行进行有效的治理，保护配电网不受污染，保护其他用电设备，降低损耗。本实施例中，所述备用电源12为太阳能供电电源。需要说明的是，该装置首选采用主电源11供电，主电源11为市电，当主电源11失电时，电源切换模块13将从主电源11供电切换到备用电源12供电，备用电源12为太阳能供电电源，提高了装置的供电可靠性。本实施例中，所述通信模块为无线通信模块7。实际使用时，无线通信模块7为GSM无线网络。本实施例中，所述电能计量芯片2为芯片ATT7022B。所述微控制器1为芯片P89V51RD2。芯片ATT7022B适用于三相三线和三相四线应用，能够测量各相以及合相的有功功率、无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：包括微控制器(1)和供电模块，所述微控制器(1)具有第一串口和第二串口，所述第一串口连接串口电路(5)，所述串口电路(5)接有存储器(8)和用于实现微控制器(1)和上位机(9)通信的通信模块，所述第二串口连接扩展接口(6)，所述扩展接口(6)接有继电器保护电路(10)，所述微控制器(1)的输入端接有电能计量芯片(2)，所述电能计量芯片(2)的输入端接有电流互感器(3)和电压互感器(4)，所述供电模块包括主电源(11)、备用电源(12)和用于当主电源(11)发生故障时控制备用电源(12)供电的电源切换模块(13)。

【技术特征摘要】
1.一种配电网电能质量监测装置，其特征在于：包括微控制器(1)和供电模块，所述微控制器(1)具有第一串口和第二串口，所述第一串口连接串口电路(5)，所述串口电路(5)接有存储器(8)和用于实现微控制器(1)和上位机(9)通信的通信模块，所述第二串口连接扩展接口(6)，所述扩展接口(6)接有继电器保护电路(10)，所述微控制器(1)的输入端接有电能计量芯片(2)，所述电能计量芯片(2)的输入端接有电流互感器(3)和电压互感器(4)，所述供电模块包括主电源(11)、备用电源(12)和用于当...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建军，马涛，
申请(专利权)人：陕西新华安电力工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61