一种低压一次电力系统参数获取系统技术方案

本发明专利技术涉及电力系统参数检测，特别是一种低压一次电力系统参数获取系统,其特征是：至少包括：传感检测单元和信号处理单元；传感检测单元和信号处理单元电连接；所述的传感检测单元用于通过电流互感器获取三相电压的电流信号，用于通过电压互感器获取三相电压的电压信号；用于将获取的三相电压的电流信号进行滤波传送给信号处理单元的电流处理接口；用于将获取的三相电压的电流信号进行高压隔离传送给信号处理单元的电压处理接口；所述的信号处理单元用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理。它对于目前大量的低压柜接线带来了更简洁实用方法。

A parameter acquisition system of low voltage primary power system

【技术实现步骤摘要】
一种低压一次电力系统参数获取系统
本专利技术涉及电力系统参数检测，特别是一种低压一次电力系统参数获取系统。技术背景目前，随着电力自动化技术的迅速发展，电气参数（电流、电压）的测量基本淘汰了传统指针式仪表测量，改为电子式仪表来进行测量。在传统的电力系统中电流、电压参数的提取是通过一次仪表变换到二次仪表的需要的参数进行传送。一次电流变换是通过电流互感器把0～100A以上交变电流先变成0～5A以下等级。一次高电压变换是通过高压变压器把110KV以上高压等级先变为10kV以下等级（如0.38kv、0.22kv等）。当通过多个一次设备将电参数变成0～5A或0～1A的二次电流及380V等级的二次电压后才能接到二次仪表测量。在低压（0.38kV等级）电力系统的实际应用中，电流的采集是先将一次电流通过电流变换器，转换成0～5A以下二次电流，再通过外部多个接线方式将二次电流连接到仪表，通过仪表内部小型电流互感器，将二次电流转换成采样回路需要的毫安级电流，最后通过Ｉ／Ｖ转化电路提供给电流采集回路，实现电力参数电流的测量。电压的采集是通过电压互感器把高压（0.38kV）变换成mV级提供给电压采集回路,实现电压参数的测量。在以上传统（低压）的电力参数提取方案中，明显存在三个缺陷。1、需要两级电流电压变换，两级变换间需要多个外部连线，物料和人工成本高。2、一次到二次变换引线多、引线长，相互受电磁干扰大。3、二次测量仪表进行精度校准时，需要在仪表电流输入端、施加电流互感器所需的二次电流额定值进行校准，因无法消除一次到二次的引线的相互干扰、多个电流互感器一致性等问题，往往使电流测量的误差（多个影响环节的叠加）很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低压一次电力系统参数获取系统，具体说是在低压电力系统参数测量中，采用一次融合（变换）将所需的电力参数通过专用互感器和专用电路板变成通用的数字信号输出，这种方案不仅解决了多个设备互联问题，保证系统有较高的可靠性，还进一步解决了电力系统复杂的数据处理与传送距离问题。对于目前大量的低压柜接线带来了更简洁实用方法。本专利技术的目的是这样实现的，一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：至少包括：传感检测单元和信号处理单元；传感检测单元和信号处理单元电连接；所述的传感检测单元用于通过电流互感器获取三相电压的电流信号，用于通过电压互感器获取三相电压的电压信号；用于将获取的三相电压的电流信号进行滤波传送给信号处理单元的电流处理接口；用于将获取的三相电压的电流信号进行高压隔离传送给信号处理单元的电压处理接口；所述的信号处理单元用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；所述的信号处理单元用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数。所述的传感检测单元包括：第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器,第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器是一次电流穿心互感器，分别套接在A\B\C三相电源线路回路上，获取三相回路的电流信息，同时实现电流传感到电流信号处理的电气隔离。所述的第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器变比达在10000:1之间，用于将0～100A以上的大电流变换成mA级小电流输出；第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器分别与三相电源电流取样滤波电路电连接；三相电源电流取样滤波电路用于将第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器经电流取样、电流滤波Ｉ／Ｖ电路转换成电压信号连接至后续处理电路。所述的信号处理单元获取三相电压A、B、C中的电流、电压信号，信号处理单元将获取的三相电压A、B、C中的电流信号和电压信号分别与送入到电流差分A/D输入电路和电压差分A/D输入电路进行差分处理；经电流差分A/D输入电路和电压差分A/D输入电路进行差分处理后的信号通过模拟接口电路送到ARM处理器，由ARM处理器进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数信息；ARM处理器再将处理后的信息分两路，一路存入RAM存贮器，另一路通过数字隔离接口电路后送到接口电路；接口电路或是485接口，或是CAN接口、或是SPI接口、或是UART接口，或/和是它们的集合或分合。所述的信号处理单元获取三相电压A、B、C中的电流、电压信号，信号处理单元将获取的三相电压A、B、C中的电流信号和电压信号分别与送入到集成处理电路处理；经集成处理电路处理后的信号通过模拟接口电路送到ARM处理器，由ARM处理器进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数信息。所述的信号处理单元包括：ARM处理器、RAM存贮器、数字隔离接口电路、接口电路、电流差分A/D输入电路和电压差分A/D输入电路；电流差分A/D输入电路和电压差分A/D输入电路分别与ARM处理器电连接，ARM处理器通过总线接口电连接RAM存贮器；ARM处理器通过数字隔离接口电路与接口电路电连接。所述的信号处理单元包括：ARM处理器、RAM存贮器、数字隔离接口电路、接口电路、集成处理电路；集成处理电路输入端与分别与第一一次电流穿心互感器、第二一次电流穿心互感器、第三一次电流穿心互感器电连接，集成处理电路输出端与ARM处理器电连接，ARM处理器通过总线接口电连接RAM存贮器；ARM处理器通过数字隔离接口电路与接口电路电连接。所述的ARM处理器获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流信息，首先分别对A相电压、A相电流，B相电压、B相电流,C相电压、C相电流进行数字滤波，得到滤波后的A相电压、A相电流，B相电压、B相电流,C相电压、C相电流数字信号；通过A相电压和A相电流得到的信息计算A相电压电流的有效值；通过B相电压和B相电流得到的信息计算B相电压电流的有效值；通过C相电压和C相电流得到的信息计算C相电压电流的有效值；通过A相电压电流的有效值计算A相的有功功率、无功功率；通过B相电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：至少包括：传感检测单元(1)和信号处理单元(2)；传感检测单元(1)和信号处理单元(2)电连接；/n所述的传感检测单元(1)用于通过电流互感器获取三相电压的电流信号，用于通过电压互感器获取三相电压的电压信号；/n用于将获取的三相电压的电流信号进行滤波传送给信号处理单元(2)的电流处理接口；/n用于将获取的三相电压的电流信号进行高压隔离传送给信号处理单元(2)的电压处理接口；/n所述的信号处理单元(2)用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；/n所述的信号处理单元(2)用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：至少包括：传感检测单元(1)和信号处理单元(2)；传感检测单元(1)和信号处理单元(2)电连接；
所述的传感检测单元(1)用于通过电流互感器获取三相电压的电流信号，用于通过电压互感器获取三相电压的电压信号；
用于将获取的三相电压的电流信号进行滤波传送给信号处理单元(2)的电流处理接口；
用于将获取的三相电压的电流信号进行高压隔离传送给信号处理单元(2)的电压处理接口；
所述的信号处理单元(2)用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；
所述的信号处理单元(2)用于将获得的ABC三相全波电压和ABC三相全波电流进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数。


2.根据权利要求1所述的一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：所述的传感检测单元(1)包括：第一一次电流穿心互感器(1.1)、第二一次电流穿心互感器(1.2)、第三一次电流穿心互感器(1.3),第一一次电流穿心互感器(1.1)、第二一次电流穿心互感器(1.2)、第三一次电流穿心互感器(1.3)是一次电流穿心互感器，分别套接在A\B\C三相电源线路回路上，获取三相回路的电流信息，同时实现电流传感到电流信号处理的电气隔离。


3.根据权利要求1所述的一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：所述的第一一次电流穿心互感器(1.1)、第二一次电流穿心互感器(1.2)、第三一次电流穿心互感器(1.3)变比达在10000:1之间，用于将0～100A以上的大电流变换成mA级小电流输出；第一一次电流穿心互感器(1.1)、第二一次电流穿心互感器(1.2)、第三一次电流穿心互感器(1.3)分别与三相电源电流取样滤波电路(3)电连接；三相电源电流取样滤波电路(3)用于将第一一次电流穿心互感器(1.1)、第二一次电流穿心互感器(1.2)、第三一次电流穿心互感器(1.3)经电流取样、电流滤波Ｉ／Ｖ电路转换成电压信号连接至后续处理电路。


4.根据权利要求1所述的一种低压一次电力系统参数获取系统，其特征是：所述的信号处理单元(2)获取三相电压A、B、C中的电流、电压信号，信号处理单元(2)将获取的三相电压A、B、C中的电流信号和电压信号分别与送入到电流差分A/D输入电路(9-1)和电压差分A/D输入电路(9-2)进行差分处理；经电流差分A/D输入电路(9-1)和电压差分A/D输入电路(9-2)进行差分处理后的信号通过模拟接口电路送到ARM处理器(10)，由ARM处理器(10)进行处理，获取ABC三相全波电压和ABC三相全波电流的有效值、ABC三相全波电压有效值、合相有功功率、合相无功功率、视在功率、合相REMS功率因数；ABC三相全波电流的电压频率、有功正电度、有功反电度、无功正电度、无功反电度、电流总谐波含量、电压总谐波含量、1次到50次电压谐波分量等电力参数信息；ARM处理器(10)再将处理后的信息分两路，一路存入RAM存贮器(8)，另一路通过数字隔离接口电路(6)后送到接口电路(7)；接口电路(7)或是485接口，或是CAN接口、或是SPI接口、或是UART接口，或/和是它们的集合或分合。


5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：淮琳，杨振江，
申请(专利权)人：西安同创电力设备自动控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61