一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，解决了目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，采用单周期电能快速算法，导致的无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。本实用新型专利技术实施例包括：电压取样电路、零磁通电流互感器和数字信号处理芯片电性连接；数字信号处理芯片和主CPU单元通过SPI总线连接；数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收电压取样电路、零磁通电流互感器电流\电压信号，进行ESPRIT算法的冲击负荷计量；主CPU单元和显示单元电性连接，主CPU单元，用于将数字信号处理芯片中的冲击负荷计量结果发送至显示单元显示。

A shock load measuring device based on ESPRITE

The embodiment of the utility model discloses a ESPRITE impact load measuring device based on the specific impact of the load measurement of electrical parameters with rapid measurement method of single cycle rectangular window, using single cycle power fast algorithm, due to technical problems can not accurately calculate the numerical fundamental voltage and harmonic current frequency and active power. The embodiment of the utility model comprises a voltage sampling circuit, zero flux current transformer and the digital signal processing chip is electrically connected; digital signal processing chip and the main CPU unit connected by SPI bus; digital signal processing chip is preset in the ESPRIT algorithm, is used for receiving the voltage sampling circuit, zero flux current transformer current and voltage signal ESPRIT algorithm, impact load measurement; the main CPU unit and the display unit is electrically connected with the main unit, CPU, for the digital signal processing chip in the impact load measurement result is sent to the display unit to display.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置
本技术涉及电力
，尤其涉及一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置。
技术介绍
随着大量电力电子工业负载的应用，使得电网负荷逐渐呈现随时间动态波动，甚至冲击性的特点，如炼钢厂的电弧炉、轧钢机、港口的塔吊、城市轻轨及电动汽车充电站等，都为典型的冲击性负载。其特征为电流随负载的启动与停止，呈现周期性的剧烈波动，其幅值大小可在秒级时间内出现大幅变动，同时造成电压也出现波动。由于传统的电测量仪表，都是针对稳态负载设计，其采用矩形窗方式，来计算电压、电流有效值，以及有功功率等重要参数。但这些仪表应用于冲击性负载时，由于负载电流在短时间内出现快速的变化，因此变化期间的波形，富含丰富的频谱信息，若采用矩形窗来截断，进行电压、电流及功率计算，将会引入非同步噪声，造成结果出现异常波动。从而无法正确检测冲击性负载的电力参数，影响电网正常运行。目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，其通过一片高速AD芯片，采用单周期电能快速算法，确保波动负荷下电能计量准确度,这种方法还是采用矩形窗截断，只是用很短的矩形窗，同时提高采样速率来解决冲击负载电流波动造成的误差影响。这种方法可以用于全波电压、电流及功率计算，但无法准确分析短时间波动电流的频谱信息，从而导致了无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。
技术实现思路
本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，解决了目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，采用单周期电能快速算法，导致的无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，包括：电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元，所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片电性连接；所述数字信号处理芯片和所述主CPU单元通过SPI总线连接；所述数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器电流\电压信号，进行所述ESPRIT算法的冲击负荷计量；所述主CPU单元和所述显示单元电性连接，所述主CPU单元，用于将所述数字信号处理芯片中的所述冲击负荷计量结果发送至所述显示单元显示。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电压通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述电压取样电路和所述数字信号处理芯片之间。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电流通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片之间。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：485通信单元，与所述主CPU单元电性连接。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：FLASH存储器，通过SPI总线与所述主CPU单元电性连接。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：时钟单元，与所述主CPU单元电性连接。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：EEPROM存储芯片，通过I2C总线与所述主CPU单元电性连接。优选地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：供电单元，与所述主CPU单元电性连接。优选地，显示单元具体包括：液晶显示屏和机械功能按键，所述机械功能按键用于进行参数设置及轮显操作。优选地，所述数字信号处理芯片为DSP芯片。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，包括：电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元，电压取样电路、零磁通电流互感器和数字信号处理芯片电性连接；数字信号处理芯片和主CPU单元通过SPI总线连接；数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收电压取样电路、零磁通电流互感器电流\电压信号，进行ESPRIT算法的冲击负荷计量；主CPU单元和显示单元电性连接，主CPU单元，用于将数字信号处理芯片中的冲击负荷计量结果发送至显示单元显示。本实施例中，通过电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元的连接关系，以及预置有ESPRIT算法的数字信号处理芯片将冲击负荷计量结果发送至主CPU单元，并由主CPU单元发送至显示单元显示，解决了目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，采用单周期电能快速算法，导致的无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置一个实施例的结构示意图；图2为显示单元结构示意图。具体实施方式本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，解决了目前专门针对冲击性负载电参数测量的方法有单周期矩形窗快速测量方法，采用单周期电能快速算法，导致的无法准确计算基波或谐波频段上的电压、电流及有功功率数值的技术问题。为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1和图2，本技术实施例提供的一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置一个实施例包括：电压取样电路5、零磁通电流互感器6、数字信号处理芯片2、主CPU单元1和显示单元8，电压取样电路5、零磁通电流互感器6和数字信号处理芯片2电性连接；数字信号处理芯片2和主CPU单元1通过SPI总线连接；数字信号处理芯片2中预置有ESPRIT算法，用于接收电压取样电路5、零磁通电流互感器6电流\电压信号，进行ESPRIT算法的冲击负荷计量；主CPU单元1和显示单元8电性连接，主CPU单元1，用于将数字信号处理芯片2中的冲击负荷计量结果发送至显示单元8显示。进一步地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电压通道AD采样芯片3，通过SPI总线连接在电压取样电路5和数字信号处理芯片2之间。进一步地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电流通道AD采样芯片4，通过SPI总线连接在零磁通电流互感器6和数字信号处理芯片2之间。进一步地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：485通信单元7，与主CPU单元1电性连接。进一步地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：FLASH存储器9，通过SPI总线与主CPU单元1电性连接。进一步地，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：时钟单元11，与主CPU单元1电性连接。进一步地，基于ESPRITE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，其特征在于，包括：电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元，所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片电性连接；所述数字信号处理芯片和所述主CPU单元通过SPI总线连接；所述数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器电流\电压信号，进行所述ESPRIT算法的冲击负荷计量；所述主CPU单元和所述显示单元电性连接，所述主CPU单元，用于将所述数字信号处理芯片中的所述冲击负荷计量结果发送至所述显示单元显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，其特征在于，包括：电压取样电路、零磁通电流互感器、数字信号处理芯片、主CPU单元和显示单元，所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片电性连接；所述数字信号处理芯片和所述主CPU单元通过SPI总线连接；所述数字信号处理芯片中预置有ESPRIT算法，用于接收所述电压取样电路、所述零磁通电流互感器电流\电压信号，进行所述ESPRIT算法的冲击负荷计量；所述主CPU单元和所述显示单元电性连接，所述主CPU单元，用于将所述数字信号处理芯片中的所述冲击负荷计量结果发送至所述显示单元显示。2.根据权利要求1所述的基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，其特征在于，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电压通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述电压取样电路和所述数字信号处理芯片之间。3.根据权利要求1所述的基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，其特征在于，基于ESPRITE的冲击负荷计量装置还包括：电流通道AD采样芯片，通过所述SPI总线连接在所述零磁通电流互感器和所述数字信号处理芯片之间。4.根据权利要求1所述的基于ESPRITE的冲击负荷计量装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永旺，林国营，吴章宪，潘峰，宋强，赵伟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44