一种三相多功能计量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种三相多功能计量系统，包括依次连接的采集模块、计量模块及微处理器模块；所述采集模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述计量模块包括三相电能计量芯片；所述三相电能计量芯片接收来自所述采集模块的信号，处理后输出信号至所述微处理器模块；所述微处理器模块对输入的信号处理后输出电力数据。本实用新型专利技术可以同时计量电流、电压、频率、有功功率、无功功率、正序电压、负序电压、零序电压、正序电流、负序电流、零序电流、正向有功电能、反向有功电能、正向无功电能、反向无功电能、2～31次电压谐波及2～31次电流谐波等多种电力数据，全面反映电力系统的运行及电能输出情况。

【技术实现步骤摘要】
一种三相多功能计量系统
本技术涉及一种电力计量系统，特别涉及一种三相多功能计量系统。
技术介绍
电力计量系统是用于测量、记录发电量、供(互供)电量、厂用电量、线损电量和用户用电量等有关电力计量的系统。电力计量系统包括用于测量有功、无功电能表，最大需量表，复费率电能表等的多功能表。传统多功能表是指能对电力系统的电流、电压、有功、电能等参数检测计量的设备，传统多功能表的显示界面与表身是一体的，显示部分通常为液晶屏或数码管，不同型号的多功能表功能范围不同，但不会同一型号的多功能表能采集很多种电力参数，目前的电力计量系统接入电网并分别对电网相电压和相电流取样，由MCU控制器对取样的相电压和相电流进行计量，其计量的数据只涵盖电流、电压、功率、功率因数等几个电力参数，不能全面反映电力系统的运行及电能输出情况。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可同时计量多种电力数据的三相多功能计量系统。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种三相多功能计量系统，包括依次连接的采集模块、计量模块及微处理器模块；所述采集模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述计量模块包括三相电能计量芯片；所述三相电能计量芯片接收来自所述采集模块的信号，处理后输出信号至所述微处理器模块；所述微处理器模块对输入的信号处理后输出电力数据。进一步地，所述三相电能计量芯片为RN7302型三相电能计量芯片。进一步地，所述三相电能计量芯片的CF1～2引脚与所述微处理器模块的信号输入端之间串接COSMO357NT光耦合器。进一步地，所述三相电能计量芯片的XO和XI引脚之间并联接入一个8.192MHz晶体振荡器和一个10MΩ的电容；XO引脚与接地极之间接入15pF电容，XI引脚与接地极间接入15pF电容。进一步地，所述三相电能计量芯片的三相电压采样通道的正、负模拟输入引脚与接地极间均并联一个电阻和一个电容。进一步地，所述三相电能计量芯片的SDI引脚，其与SPI串行数据输入端之间串接一个100Ω的电阻，其与接地极间串接一个10PF的电容。进一步地，所述三相电能计量芯片的RSTN引脚，其与电源正极之间串接10KΩ电阻，其与接地极间串接一个0.1uF的电容。进一步地，所述三相电能计量芯片的SCLK引脚，其与SPI串行时钟输入端之间串接一个100Ω的电阻，其与接地极间串接一个10PF的电容。进一步地，所述微处理器模块包括单片机，所述单片机为STM32f407型单片机；所述三相电能计量芯片的电能校验脉冲输出引脚与所述STM32f407型单片机的输入引脚之间串接一个三极管放大器和一个COSMO357NT光耦合器。进一步地，所述微处理器模块输出的电力数据包括：电流、电压、频率、有功功率、无功功率、正序电压、负序电压、零序电压、正序电流、负序电流、零序电流、正向有功电能、反向有功电能、正向无功电能、反向无功电能、2～31次电压谐波及2～31次电流谐波。本技术具有的优点和积极效果是：本技术由采集模块、计量模块及微处理器模块搭建一个三相多功能计量系统，可以同时计量电流、电压、频率、有功功率、无功功率、正序电压、负序电压、零序电压、正序电流、负序电流、零序电流、正向有功电能、反向有功电能、正向无功电能、反向无功电能、2～31次电压谐波及2～31次电流谐波等多种电力数据，全面反映电力系统的运行及电能输出情况。附图说明图1是本技术的一种结构示意图；图2是本技术的一种三相电能计量芯片工作原理图；图3是本技术的一种三相电能计量芯片外围电路工作原理图；图4是本技术的一种电压采集单元工作原理图；图5是本技术的一种电流采集单元工作原理图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1至图5，一种三相多功能计量系统，包括依次连接的采集模块、计量模块及微处理器模块；所述采集模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述计量模块包括三相电能计量芯片；所述三相电能计量芯片接收来自所述采集模块的信号，处理后输出信号至所述微处理器模块；所述微处理器模块对输入的信号处理后输出电力数据。优选地，所述三相电能计量芯片可为RN7302型三相电能计量芯片。所述三相电能计量芯片可采用三相多功能的RN7302型三相电能计量芯片对电压采集单元和电流采集单元采集的信号进行计量处理；所述三相电能计量芯片也可以采用现有技术中的其他适用三相电能计量芯片。比如钜泉光电科技(上海)股份有限公司生产的ATT7022E以及HT7038等。RN7302型三相电能计量芯片具有与单片机通讯的双向接口，其计量提供全波、基波有功电能，5000:1动态范围内，非线性误差<0.1％,满足0.5S和0.2S级有功电能表精度要求；提供全波、基波RMS、PQS视在电能数据；具有潜动启动功能，启动阈值可调；测量上提供全波、基波和谐波三相电压电流有效值，2000：1动态范围内，测量误差<0.2％，提供6路相角，测量误差<0.020；提供7路ADC瞬时采样数据，典型应用下采样率8Khz；提供灵活地ADC同步采样数据缓存768x24bit，64或128点每周波，便于谐波分析；提供电压矢量和有效值，2种电流矢量和有效值；提供7路过零检测，过零阈值可设置；提供电压相序错检测；提供失压指示，失压阈值可设置；提供电压暂降检测；提供过压、过流检测；提供谐波、三相不平衡度、闪变和电压波动、电压骤升骤降、电压中断等电能质量参数软件库。优选地，所述RN7302型三相电能计量芯片的CF1、CF2引脚与所述微处理器模块的信号输入端之间可串接COSMO357NT光耦合器。用于阻断计量电路的干扰信号进入运算控制电路，提高了电路的抗干扰能力。优选地，所述RN7302型三相电能计量芯片的XO和XI引脚之间可并联接入一个8.192MHz晶体振荡器和一个10MΩ的电容；石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。XO引脚与接地极之间可接入15pF电容，XI引脚与接地极之间可接入15pF电容。用于滤掉干扰信号，提高了电路的抗干扰能力。优选地，所述RN7302型三相电能计量芯片的三相电压采样通道的正、负模拟输入引脚与接地极之间均可并联一个电阻和一个电容。用于滤掉干扰信号，提高了电路的抗干扰能力。优选地，所述RN7302型三相电能计量芯片的SDI引脚，其与SPI串行数据输入端之间可串接一个100Ω的电阻，其与接地极间可串接一个10PF的电容。用于滤掉干扰信号，提高了电路的抗干扰能力。优选地，所述RN7302型三相电能计量芯片的RSTN引脚，其与电源正极之间可串接10KΩ电阻，其与接地极间可串接一个0.1uF的电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相多功能计量系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、计量模块及微处理器模块；所述采集模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述计量模块包括三相电能计量芯片；所述三相电能计量芯片接收来自所述采集模块的信号，处理后输出信号至所述微处理器模块；所述微处理器模块对输入的信号处理后输出电力数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种三相多功能计量系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、计量模块及微处理器模块；所述采集模块包括电压采集单元和电流采集单元；所述计量模块包括三相电能计量芯片；所述三相电能计量芯片接收来自所述采集模块的信号，处理后输出信号至所述微处理器模块；所述微处理器模块对输入的信号处理后输出电力数据。


2.根据权利要求1所述的三相多功能计量系统，其特征在于，所述三相电能计量芯片为RN7302型三相电能计量芯片。


3.根据权利要求2所述的三相多功能计量系统，其特征在于，所述三相电能计量芯片的CF1～2引脚与所述微处理器模块的信号输入端之间串接COSMO357NT光耦合器。


4.根据权利要求2所述的三相多功能计量系统，其特征在于，所述三相电能计量芯片的XO和XI引脚之间并联接入一个8.192MHz晶体振荡器和一个10MΩ的电容；XO引脚与接地极之间接入15pF电容，XI引脚与接地极间接入15pF电容。


5.根据权利要求2所述的三相多功能计量系统，其特征在于，所述三相电能计量芯片的三相电压采样通道的正、负模拟输入引脚与接地极间均并联一个电阻和一个电容。


6.根据权利要求2所述的三相多功能计量系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨强，崔朋朋，胡喆，葛勇，郑梦江，张悦军，陈玉光，李海涛，吴志飞，周军，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，中海油能源发展装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11