一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置：包括依次连接的前置电路、数据采集卡和计算机，前置电路和数据采集卡有电源模块分别提供所需的外部工作电压，计算机中安装有电压暂降监测软件，前置电路输入用户侧电压电流；前置电路与数据采集卡通过通信接口进行连接，计算机通过USB接口与数据采集卡连接，并通过各类通信网络实现通信；前置电路又包含依次连接的采样电路、调理电路、滤波电路和保护电路。本发明专利技术适用于对380V用户侧进行电压、电流波形、电压暂降事件实时监测，且数据采样精度高、速度快，能在发生电压暂降的时刻捕捉并记录电压暂降事件相关信息，还成本低廉适宜大规模推广应用，有利于实现对用户侧电压暂降的网络化监测。
【技术实现步骤摘要】
—种基于数据采集卡的电压暂降监测装置
本专利技术涉及一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置，主要适用于对380V用户侧进行电压电流波形、电压暂降事件的实时监测，并在发生电压暂降的时刻能够捕捉并记录电压暂降事件的相关信息。
技术介绍
电压暂降是指供电电压均方根值在短时间内突然下降的事件，电气与电子工程师协会(IEEE)将其定义为电压均方根值下降到额定值的90%?10%范围内，持续时间为 0.5?30个周波，其中将暂降时的电压均方根值与额定电压均方根值的比值定义为暂降幅值，将暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间。 随着现代科技的发展，敏感电力电子设备的广泛应用以及新型电力负荷的出现，大量的工业生产如半导体制造、纺织业、造纸业、计算机集成制造等对供电电能质量提出了更高的要求。特别是电压暂降问题近年来受到了广泛的关注，美国每年因电压暂降造成经济损失达200多亿美元，在欧美发达国家I次电压暂降事故造成经济损失都在百万美元以上，欧美发达国家电力部门有关调查显示，在由电能质量引起的用户投诉中，由电压暂降引起的投诉多于70%。可见，电压暂降现象已经逐渐成为对用户影响最大的电能质量问题之一，而开展对电压暂降的监测对评估敏感设备对电压暂降的敏感度、发掘用户侧电压暂降规律、预防电压暂降引起重大事故、减小电压暂降造成的经济损失都有着重要的意义，因此实现对电压暂降相关指标的监测是现代电力用户提出的迫切需求。 电压暂降监测的主要任务在于暂降幅值、持续时间的监测，考虑到实际电网复杂的工况环境，以及电压暂降发生的随机性和暂态性，也就要求电压暂降监测装置必须能够快速准确地捕捉并记录电压暂降事件。 目前在用户侧广泛使用的具有数据采集功能的监测装置大多存在以下局限性:1)基本只具备监测电压、电流、频率，计算电压偏差以及谐波等基本功能，针对电压暂降的监测功能而设计的监测装置比较少见；2)数据采样精度及速度有限；3)成本较高，不适宜在用户侧大规模推广应用；4)通信手段比较单一，不利于实现对用户侧电压暂降的网络化监测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置，其适用于对380V用户侧进行电压、电流波形、电压暂降事件实时监测，且数据采样精度高、速度快，能在发生电压暂降的时刻捕捉并记录电压暂降事件相关信息，还成本低廉适宜大规模推广应用，有利于实现对用户侧电压暂降的网络化监测。 解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下: 一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置，其特征是:包括依次连接的前置电路、数据采集卡和计算机(上位机)，所述的前置电路和数据采集卡有电源模块分别提供所需的外部工作电压，所述的计算机中安装有电压暂降监测软件，所述的前置电路输入用户侧电压电流。 所述前置电路与数据采集卡通过通信接口进行连接，所述计算机(上位机)通过USB接口与数据采集卡连接，并通过各类通信网络实现通信。 所述前置电路又包含依次连接的采样电路、调理电路、滤波电路和保护电路，其中前置电路的输入为用户侧的实际电压电流信号，采样电路包含有4个电压采集通道和4个电流采集通道，同时采集A、B、C三相及中性线的电压及电流波形，且采样精度高(转换精度可达到14位)、采样速率快；保护电路输出供数据采集卡接收和处理的采样信号，幅值在±5V以内。 [0011 ] 所述的采样电路的互感器选用高精度的电压互感器和电流互感器，其中电压互感器选用CLSM-lOmA，电流互感器选用LA100-P，最大可以测量100A的用户侧电流，考虑到需要监测大工业用户亦能够满足需求；通过电压互感器和电流互感器将用户侧的的电压和电流转化为幅值小的低电压信号(±5V以内)，以便于数据采集卡的处理。 所述的滤波电路的电阻R采用10kQ，电容C采用1pF的配置。 所述的各种电路(前置电路的采样电路、调理电路、滤波电路和保护电路)均为现有技术，本专利技术主要为通过各模块的组合实现所需要的功能。 本专利技术所述基于数据采集卡的电压暂降监测装置所实现的整体功能是，通过采集380V网络的电压电流实时信号，通过数据采集卡对信号进行告诉采集并上传到计算机(上位机)，通过计算机中安装的电压暂降监测软件判断是否出现电压暂降现象，在发生电压暂降的时刻捕捉并记录电压暂降事件相关信息。 本专利技术的有益效果: I)可以实现对电压暂降现象的实时监测，能够在发生电压暂降的时刻捕捉并记录电压暂降事件的相关信息，包括暂降幅值、持续时间、电压/电流波形等，同时能够为设备敏感度的评估与修正提供参考数据； 2)可实现多通道同步采样(包括4通道电压信号和4通道电流信号)，且采样精度高(转换精度可达到14位)、采样速率快； 3)装置结构简单，装卸方便，适合在380V用户侧推广使用，在用户侧对电压暂降进行有效的监测，同时在此基础上结合对设备的控制能够在电压暂降发生后最大程度减小损失； 4)由于实时监测导致数据量巨大以及受到数据采集卡的缓存的限制，数据采集卡仅作对信号进行高速采集的作用，并不在数据采集卡上直接进行计算和分析。计算分析过程将通过数据采集卡将采集到的数据上传到上位机(即计算机)来进行。而计算机(上位机)有更强大的数据处理能力和更为完善的网络功能，支持多种通信方式(如TCP/IP、无线网络、蓝牙等)，便于实现网络化监测，在数据传输中有强大的适应能力。 【附图说明】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明: 图1为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的整体组成示意图； 图2为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的前置电路组成示意图； 图3为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的系统架构图； 图4为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的工作流程图； 图5为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的在用户侧安装及应用的示例图。 【具体实施方式】 如图1所示，为本专利技术基于数据采集卡的电压暂降监测装置的整体组成示意图。 本专利技术包括依次连接的前置电路、数据采集卡和计算机(上位机)，前置电路和数据采集卡有电源模块分别提供所需的外部工作电压，计算机中安装有电压暂降监测软件，前置电路输入用户侧电压电流。 前置电路与数据采集卡通过通信接口进行连接，计算机(上位机)通过USB接口与数据采集卡连接，并通过各类通信网络实现通信。 如图2所示，前置电路又包含依次连接的采样电路、调理电路、滤波电路和保护电路，其中前置电路的输入为用户侧的实际电压电流信号，采样电路包含有4个电压采集通道和4个电流采集通道，同时采集A、B、C三相及中性线的电压及电流波形，保护电路输出供数据采集卡接收和处理的采样信号，幅值在±5V以内。 采样电路是本系统最前端的环节，由于数据采集卡只能处理低压小电流信号，不能直接接收网络的实际电压电流，因此需要通过互感器对实际电信号进行转化。采样电路包含有4个电压采集通道和4个电流采集通道，同时采集A、B、C三相及中性线的电压及电流波形，且采样精度高(转换精度可达到14位)、采样速率快；采样电路的互感器选用高精度的电压互感器和电流互感器，其中电压互感器选用CLSM-lOmA，电流互感器选用LA100-P，最大可以测量10A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置，其特征是：包括依次连接的前置电路、数据采集卡和计算机，所述的前置电路和数据采集卡设有电源模块分别提供所需的外部工作电压，所述的计算机中安装有电压暂降监测软件，所述的前置电路输入用户侧电压电流；所述前置电路与数据采集卡通过通信接口进行连接，所述计算机通过USB接口与数据采集卡连接，并通过各类通信网络实现通信。
【技术特征摘要】
1.一种基于数据采集卡的电压暂降监测装置，其特征是:包括依次连接的前置电路、数据采集卡和计算机，所述的前置电路和数据采集卡设有电源模块分别提供所需的外部工作电压，所述的计算机中安装有电压暂降监测软件，所述的前置电路输入用户侧电压电流；所述前置电路与数据采集卡通过通信接口进行连接，所述计算机通过USB接口与数据采集卡连接，并通过各类通信网络实现通信。2.根据权利要求1所述的基于数据采集卡的电压暂降监测装置，其特征是:所述前置电路包含依次连接的采样电路、调理电路、滤波电路和保护电路，其中前置电路的输入为用户侧的电压电流信号，采样电路包含有4个电压采集通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟伦，薛峰，王仕洪，赖景明，杨家豪，欧阳森，曾江，刘平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44
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