一种电力电网传输电能质量检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种电力电网传输电能质量检测系统，包括电压采样电路、电压检测电路、频率检测电路、UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器、计时器和单片机控制系统；所述电压采样电路将输入电压的电压信号采集后分别送入电压检测电路和频率检测电路，电压检测电路和频率检测电路的信号输出端连接单片机控制系统。本发明专利技术电力电网传输电能质量检测系统分别通过电流检测、电压检测和频率检测两种方式对供电电源的多个信号进行检测，并且通过PIC单片机进行信号处理，将结果通过显示屏和LED指示灯的方式直观的反馈给使用者，帮助使用者及时了解供电信息，以便采取有效处理措施，本系统具有结构简单、测试精准和功能实用的优点。

A power quality detection system for power grid transmission

The invention discloses a power transmission electric energy quality detection system, including voltage sampling circuit, voltage detection circuit, a frequency detection circuit, power supply, UPS display, LED lights, memory, timer and MCU control system; the voltage sampling circuit converts the input voltage signal acquisition voltage after the voltage detection circuit and frequency detection circuit are sent into the signal output voltage detection circuit and frequency detection circuit is connected with the MCU control system. The invention of electric power transmission grid power quality detection system respectively by electric current and voltage detection and the frequency of the two detection modes of multiple signals of a power supply detection and signal processing by PIC microcomputer, the result on the screen and LED indicator of the way visual feedback to the user, to help users understand the power supply information. In order to take effective measures, this system has the advantages of simple structure, accurate test and practical function.

【技术实现步骤摘要】
一种电力电网传输电能质量检测系统
本专利技术涉及一种检测系统，具体是一种测试精准、性能优越的电力电网传输电能质量检测系统。
技术介绍
电力系统由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。电力系统输送电能的质量直接关系到用电负载的使用状况，其电压、频率的高低直接决定了负载的使用寿命，因此需要定点监测控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测试精准、性能优越的电力电网传输电能质量检测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力电网传输电能质量检测系统，包括电压采样电路、电压检测电路、频率检测电路、UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器、电流检测电路、计时器和单片机控制系统；所述电压采样电路将输入电压的电压信号采集后分别送入电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路，电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路的信号输出端连接单片机控制系统，所述单片机控制系统还分别连接UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器和计时器；所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC；所述频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V-in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。作为本专利技术的优选方案：所述单片机控制中心是以PIC18F458为主核心部件的控制单元。作为本专利技术的优选方案：所述显示屏为LCD显示屏。作为本专利技术的优选方案：所述LED指示灯包括绿光LED和红光LED。作为本专利技术的优选方案：所述电源VCC为5V直流电。作为本专利技术的优选方案：所述电流检测模块的核心元件是MAX9937电流检测芯片。作为本专利技术的优选方案：所述显示屏为触摸液晶屏。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术电力电网传输电能质量检测系统分别通过电流检测、电压检测和频率检测两种方式对供电电源的多个信号进行检测，并且通过PIC单片机进行信号处理，将结果通过显示屏和LED指示灯的方式直观的反馈给使用者，帮助使用者及时了解供电信息，以便采取有效处理措施，本系统具有结构简单、测试精准和功能实用的优点。附图说明图1为电力电网传输电能质量检测系统的结构框图；图2为电压检测电路的电路图；图3为频率检测电路的电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～3，一种电力电网传输电能质量检测系统，包括电压采样电路、电压检测电路、频率检测电路、UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器、电流检测电路、计时器和单片机控制系统；所述电压采样电路将输入电压的电压信号采集后分别送入电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路，电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路的信号输出端连接单片机控制系统，所述单片机控制系统还分别连接UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器和计时器；所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC；所述频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V-in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。单片机控制中心是以PIC18F458为主核心部件的控制单元。显示屏为LCD显示屏。LED指示灯包括绿光LED和红光LED。电源VCC为5V直流电。电流检测模块的核心元件是MAX9937电流检测芯片。显示屏为触摸液晶屏。本专利技术的工作原理是：输入电压包括内燃发电机和市电电压，电压采样电路将采集到的电压信号分别送入电压检测电路和频率检测电路，电压检测电路主要通过MAX9937电流检测芯片是对输入的电流进行实时检测，电压检测电路主要是对输入电压输入的交流电压进行实时检测，输入电压电压信号V-in经变压器W变送后，再经由电位器RP1、电阻R2、电容C1、电阻R3和芯片IC1组成的电压提升电路后送入单片机控制系统，电压提升电路中采用无限增益二阶低通滤波器，能将交流电压信号向上平移，还可滤除高频干扰信号，防止交流信号采样时的混叠效应。增加了电路的稳定性，频率检测电路主要是对市电电压和内燃发电机输出的电压频率进行检测，双电源供电设备输出的电压信号V-in经整流后，在图3中的a处产生固定频率(其中市电电压约为100HZ，内燃发电机根据型号不同输出频率不同)的半波信号，经电阻R5和电阻R6分压后接入三极管VT1进行放大，在b处产生过零脉冲。通过改变电阻R1和电阻R2的比值，可调整b处过零脉冲的宽度。故得到的过零脉冲的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电网传输电能质量检测系统，包括电压采样电路、电压检测电路、频率检测电路、UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器、电流检测电路、计时器和单片机控制系统；其特征在于，所述电压采样电路将输入电压的电压信号采集后分别送入电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路，电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路的信号输出端连接单片机控制系统，所述单片机控制系统还分别连接UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器和计时器。所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V‑in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述芯片IC1为LM358型运算放大器；所述频率检测电路包括整流桥T、二极管D2过和三极管VT1，整流桥T的1端口连接电压采样电路的输出信号V‑in，整流桥T的2端口连接电阻R5和二极管D2的阳极，整流桥T的3端口接地，整流桥T的4端口连接电阻R6、电容C4、电容C5和三极管VT1的发射极并接地，二极管D2的阴极连接电容C4的另一端，电阻R5的另一端连接电阻R6的另一端、电容C5的另一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7和单片机控制中心，电阻R7的另一端连接电源VCC。...

【技术特征摘要】
1.一种电力电网传输电能质量检测系统，包括电压采样电路、电压检测电路、频率检测电路、UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器、电流检测电路、计时器和单片机控制系统；其特征在于，所述电压采样电路将输入电压的电压信号采集后分别送入电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路，电流检测电路、电压检测电路和频率检测电路的信号输出端连接单片机控制系统，所述单片机控制系统还分别连接UPS电源、显示屏、LED指示灯、存储器和计时器。所述电压检测电路包括变压器W、电位器RP1、电容C1和芯片IC1，变压器W的绕组L1连接电压采样电路的输出信号V-in，变压器W的绕组L2的一端连接电位器RP1的一个固定端，变压器W的绕组L2的另一端连接电位器RP1的另一个固定端和电容C1，电容C1的另一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的另一端连接电位器RP1的滑动端，电阻R3的另一端连接电容C2和芯片IC1的1引脚，电阻R2的另一端连接电容C2的另一端、芯片IC1的3引脚和单片机控制中心，芯片IC1的2引脚连接电位器RP2的滑动端，电位器RP2的一个固定端连接电阻R4、电容C3和二极管D1的阴极，电位器RP1的另一个固定端连接电容C3的另一端和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端连接电源VCC，所述芯片IC1为LM358型运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋长霞，李仟，胡胜磊，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州市陵城区供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37