一种输电线路谐波监测装置制造方法及图纸

一种输电线路谐波监测装置，其特征在于：包括检测终端和监控中心，所述检测终端包括钳形空心线圈、微处理器、单片机、无线发射装置，钳形空心线圈与微处理器连接，微处理器与单片机连接，单片机与无线发射装置连接；所述监控中心包括无线接收装置、合并单元、在线测控平台，无线发射装置与无线接收装置无线连接，无线接收装置再与合并单元连接，合并单元与在线测控平台连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统监测
，特别是一种输电线路谐波监测装置。
技术介绍
在电力系统中，由于电网中存在的非线性设备，谐波污染的危害是必须面对和解决的重要问题。要准确的消除谐波，必须准确检测各次谐波的幅值大小和相位。然而，传统的谐波检测仪器并不能直接接入公用电网，必须连接互感器作为测量前端，将电压或者电流调整到谐波测量仪器允许接入的范围。但是在接入互感器的同时，必然因互感器性能的原因产生一定的误差，这对于后续的谐波信号检测与消除都会产生影响。对于新式的电子式电流互感器而言，测量用的有0.2S、0.1S等各个等级，保护用有5P、10P等各个等级，测量用电子式电流互感器准确度较高，但是仅限制于基波幅值，且必须不受谐波以及噪声干扰。保护用电流互感器则误差较大，即复合误差在5％、10％范围，对于谐波污染与治理问题而言，接入互感器存在的误差是必须面对和解决的。同时，针对谐波检测特制高采样频率的电流互感器硬件成本较高，通常只能现场测控谐波信号，因而当前急需一种可以直接连接输电线路的远程谐波监测装置，避免接入互感器引入误差。由于在使用谐波测量仪器测量谐波信号时，需要较高的采样频率才可以保证采集谐波信号，同时又增加了计算量，这对硬件提出了极高的要求，会导致仪器成本较高。因此，本技术在单片机中采用了一种误差补偿机制，通过在适中的采样频率下，信号频率与幅值误差的关系设计出误差补偿函数，降低了测量误差，避免了设计采用高采样频率的硬件采集卡。信号处理环节以微处理器为主体，单片机辅助工作的双处理器模式，降低计算延时，提高计算性能。高压侧取能装置直接通过供电线路供电给微处理器、单片机和无线发射装置，使得谐波检测仪器可以稳定工作。无线传输模块的设计可以使检测到的谐波数据实时传送到监控中心，当发生故障时及时做出相应的措施。该技术可使谐波检测仪器直接接入公用电网，安装简单，方便更换监测地点与多点监控，并且利用无线传输实现远程监控，可以实时的监控输电线路的谐波信号。
技术实现思路
针对目前谐波检测仪器无法直接接入公用电网，需要连接互感器作为测量前端，同时当前谐波信号监测仅可现场检测无法远程监控的问题。本技术提出一种输电线路谐波监测装置，可以不使用互感器直接连接电网。采用钳形空心线圈作为电流传感器可方便拆卸与安装，高低压分离的双层结构使信号传输以数字信号为主，用以保证工作的稳定性。用温度传感器测量温度以消除温度对钳形空心线圈互感系数的影响，在微处理器上用数字巴特波斯高通滤波器消除直流信号干扰，将其输出的微分信号还原为正比于被测电流的信号。仿真实验结果显示：该远程谐波监测装置可用12.8kHz的采样频率，实现谐波电流信号频率范围在50～2500Hz的准确积分还原，同时幅值的相对误差小于0.01％，足以满足日常测量与谐波消除任务的需要，并且可以有效避免信号频率波动带来的影响，以数字信号为主的信号处理方式使其具有较强的抗噪能力，双处理器同时工作的方式增强了仪器的计算能力。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种输电线路谐波监测装置，其特征在于：包括检测终端和监控中心，所述检测终端包括钳形空心线圈、微处理器、单片机、无线发射装置，钳形空心线圈与微处理器连接，微处理器与单片机连接，单片机与无线发射装置连接；所述监控中心包括无线接收装置、合并单元、在线测控平台，无线发射装置与无线接收装置无线连接，无线接收装置再与合并单元(7)连接，合并单元与在线测控平台连接。优选的，还包括供电装置，供电装置为检测终端提供电能，所述供电装置包括取能线圈、输电线路取能装置，取能线圈与输电线路取能装置连接，输电线路取能装置为微处理器、单片机及无线发射装置供电；所述取能线圈套设于输电线路上。优选的，还包括温度传感器，温度传感器与微处理器连接。优选的，所述检测终端可为一个或多个。优选的，所述微处理器、单片机、无线发射装置、输电线路取能装置均设于铝合金屏蔽管内，钳形空心线圈设于铝合金屏蔽管的上端，铝合金屏蔽管的下端固定连接有绝缘管。优选的，所述铝合金屏蔽管的外部还设有天线，天线与无线发射装置连接。优选的，所述温度传感器设于铝合金屏蔽管的外部。本技术一种输电线路谐波监测装置，技术效果如下：1)钳形空心线圈可以直接连接到输电线路，避免了接入互感器引入误差。高压侧装置可以多点安装，实现了监控输电线路多个地点的谐波信号。温度传感器的设计，直接反馈温度数据给微处理器调节钳形空心线圈互感系数参数，该设计降低了温度对于测量精度的影响；2)采用无线装置模块对数据进行远距离传输，使监控中心可以实时对输电线路的谐波信号进行远程监测。在高压侧采用微处理器作为信号处理的硬件主体，单片机辅助数据处理的双处理器设计，改变了传统谐波检测仪器单处理器设计的硬件结构，可进一步减少计算带来的延迟；3)输电线路取能装置直接供电给微处理器、单片机和无线发射装置，保证了高压侧设备的供电稳定性。高压侧设备采用铝合金屏蔽盒，可以防止外界电磁干扰；4)该谐波检测仪器可用12.8kHz的采样频率，在使用温度传感器补偿钳形空心线圈互感系数的误差基础上，实现频率范围在50～2500Hz的谐波信号的准确积分还原，相对误差小于0.01％。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的装设结构示意图；图3为本技术仿真验证中50次以下谐波幅值相对误差图；图中：钳形空心线圈1，微处理器2，单片机3，温度传感器4，无线发射装置5，无线接收装置6，合并单元7，在线测控平台8，输电线路取能装置9，取能线圈10，铝合金屏蔽管11，绝缘管12，天线13。具体实施方式如图1-2所示，一种输电线路谐波监测装置，包括检测终端和监控中心，所述检测终端包括钳形空心线圈1、微处理器2、单片机3、无线发射装置5，钳形空心线圈1与微处理器2连接，微处理器2与单片机3连接，单片机3与无线发射装置连接；所述监控中心包括无线接收装置6、合并单元7、在线测控平台8，无线发射装置5与无线接收装置6无线连接，无线接收装置6再与合并单元7连接，合并单元7与在线测控平台8连接。钳形空心线圈1为钳形电流传感器，钳形电流传感器是一种采用最新CT技术便携式钳形设计，专为在线测量高低压线路的电流、漏电流、高次谐波电流、相位、电能、功率、功率因数等检测。不必断开被测线路,安全快速高精度、高稳定无间断检测。传感器采用了自动开合结构，前推钳口张开钳住被测导线，后拉钳口张开离开被测导线，配合绝缘杆使用。用于35kV及以下的高压线路测试。它可配合多种测量仪器测量，也可以连接相位检测分析仪、工业控制装置、数据记录仪、示波器、谐波分析仪、电力质量分析仪、高精度数字多用表等。它具有使用简单﹑携带方便的特点。广泛用于变电站﹑发电厂﹑工矿企业以及检测站﹑电工维修部门进行电流检测和野外电工作业等。绝缘杆具有防潮﹑耐高温﹑抗冲击﹑抗弯﹑高绝缘等特点。优选的，还包括供电装置，供电装置为检测终端提供电能，所述供电装置包括取能线圈10、输电线路取能装置9，取能线圈10与输电线路取能装置9连接，输电线路取能装置9为微处理器2、单片机3及无线发射装置5供电；所述取能线圈10套设于输电线路上。优选的，还包括温度传感器4，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路谐波监测装置，其特征在于：包括检测终端和监控中心，所述检测终端包括钳形空心线圈(1)、微处理器(2)、单片机(3)、无线发射装置(5)，钳形空心线圈(1)与微处理器(2)连接，微处理器(2)与单片机(3)连接，单片机(3)与无线发射装置连接；所述监控中心包括无线接收装置(6)、合并单元(7)、在线测控平台(8)，无线发射装置(5)与无线接收装置(6)无线连接，无线接收装置(6)再与合并单元(7)连接，合并单元(7)与在线测控平台(8)连接。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路谐波监测装置，其特征在于：包括检测终端和监控中心，所述检测终端包括钳形空心线圈(1)、微处理器(2)、单片机(3)、无线发射装置(5)，钳形空心线圈(1)与微处理器(2)连接，微处理器(2)与单片机(3)连接，单片机(3)与无线发射装置连接；所述监控中心包括无线接收装置(6)、合并单元(7)、在线测控平台(8)，无线发射装置(5)与无线接收装置(6)无线连接，无线接收装置(6)再与合并单元(7)连接，合并单元(7)与在线测控平台(8)连接。2.根据权利要求1所述一种输电线路谐波监测装置，其特征在于：还包括供电装置，供电装置为检测终端提供电能，所述供电装置包括取能线圈(10)、输电线路取能装置(9)，取能线圈(10)与输电线路取能装置(9)连接，输电线路取能装置(9)为微处理器(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，张涛，于洁，吴袭，镇凡迪，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42