一种纹波电压测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纹波电压测量装置和方法。该装置包括控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元；纹波采样单元用于采样直流母线的纹波电压，直流电压采样单元用于采样直流母线的直流电压；控制单元用于根据纹波电压和直流电压确定纹波电压系数；显示单元用于显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。本发明专利技术实施例控制单元可以根据纹波电压和直流电压直接计算纹波系数，从而可以通过纹波系数直接反映直流系统中充电机的状态，有利于简化定时试验测试的过程。纹波采样单元的采样频率很高，可以保证数据采集速度，纹波电压测量装置由定时试验测试改变为实时监测，更好的保障直流电源的输出质量，避免由于纹波电压过大可能带来的危害。能带来的危害。能带来的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种纹波电压测量装置和方法


[0001]本专利技术实施例涉及直流系统技术，尤其涉及一种纹波电压测量装置和方法。

技术介绍

[0002]直流系统电源是由充电机逆变输出提供，充电机输入为380V交流电源，输出不同电压等级的直流电源，输出电源不可避免参杂纹波干扰。站用直流电源系统纹波过大可能会造成浪涌电压电流的产生，造成电力系统二次设备的继电器误动或烧坏，纹波还会干扰数字电路的逻辑关系，干扰A/D模数转换板正常工作，电力管理规程明确要求电源设备输出纹波不得超过0.5％。而目前站端设备运行监管无实时在线监测，主要依赖每年对充电机的定检，定时试验测试复杂，检修维护周期过长，难以保证电源系统纹波在正常范围内运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种纹波电压测量装置和方法，从而可以简化充电机定时试验测试的过程。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种纹波电压测量装置，包括控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元；
[0005]纹波采样单元和直流电压采样单元与直流母线连接，纹波采样单元用于采样直流母线的纹波电压，直流电压采样单元用于采样直流母线的直流电压；控制单元与纹波采用单元和直流电压采样单元连接，控制单元用于根据纹波电压和直流电压确定纹波电压系数；显示单元与控制单元连接，显示单元用于显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。
[0006]可选地，纹波电压系数包括纹波电压有效值系数和纹波电压峰峰值系数；控制单元包括纹波电压有效值系数计算模块和纹波电压峰峰值系数计算模块；
[0007]纹波电压有效值系数计算模块用于根据纹波电压和直流电压平均值的绝对值计算纹波电压有效值系数；
[0008]纹波电压峰峰值系数计算模块用于根据纹波电压的峰谷压差与直流电压平均值的绝对值计算纹波电压峰峰值系数。
[0009]可选地，纹波电压有效值系数的计算公式为：
[0010][0011]式中，X
Umm
为纹波电压有效值系数，U
RC
为恒定的直流电压中叠加的交流成分的电压量，U
DC
为直流电压的平均值。
[0012]所述纹波电压峰峰值系数的计算公式为：
[0013][0014]式中，X
Upp
为纹波电压峰峰值系数，U
pp
为纹波电压采样值的峰谷间差，U
DC
为直流电
压的平均值。
[0015]可选地，控制单元还包括比较输出模块；比较输出模块用于根据纹波电压系数和预设纹波电压系数判断直流母线的纹波电压状况，并输出直流母线的状态信号。
[0016]可选地，纹波电压测量装置还包括告警单元；
[0017]告警单元与比较输出模块连接，告警单元用于根据直流母线的状态信号为异常信号时输出告警信号以及告警节点信号。
[0018]可选地，纹波电压测量装置还包括交流电压采样单元；
[0019]交流电压采样单元与所述直流母线连接，交流电压采样单元用于采样低压交流直接流入直流系统的交流电压。
[0020]可选地，纹波电压测量装置还包括通讯单元；通讯单元与控制单元连接，通讯单元用于实现控制单元的通讯。
[0021]可选地，纹波电压测量装置还包括电源单元；电源单元与控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元连接，用于为控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元提供电源。
[0022]第二方面，本专利技术实施例提供了一种纹波电压测量方法，包括：
[0023]获取直流母线的直流电压和纹波电压；
[0024]根据直流电压和纹波电压确定纹波电压系数；
[0025]显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。
[0026]可选地，根据直流电压和纹波电压确定纹波电压系数，包括：
[0027]根据纹波电压和直流电压平均值的绝对值计算纹波电压有效值系数；
[0028]根据纹波电压的峰谷压差与直流电压平均值的绝对值计算纹波电压峰峰值系数。
[0029]本专利技术通过纹波采样单元采样的纹波电压和直流电压采样单元采样的直流电压直接计算纹波系数，从而可以通过纹波系数直接反映直流系统中充电机的状态，有利于简化定时试验测试的过程。而且，纹波采样单元的采样频率很高，可以保证数据采集速度，减少了使用直流系统直接采样时的干扰信号频率高问题，通过纹波电压采样单元、直流电压采样单元和控制单元可以实时计算出纹波电压和纹波系数，将结果显示在液晶显示屏上，纹波电压测量装置由定时试验测试改变为实时监测，更好的保障直流电源的输出质量，避免由于纹波电压过大可能带来的危害。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量装置的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量装置中直流电压采样单元的电路原理图；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量装置中纹波采样的电路原理图；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的另一种纹波电压测量装置的结构示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量装置中交流电压采样单元的电路原理图；
[0035]图6是本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量方法的流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0037]图1为本专利技术实施例提供的一种纹波电压测量装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括控制单元120、纹波采样单元130、直流电压采样单元110和显示单元140；纹波采样单元130和直流电压采样单元110与直流母线连接，纹波采样单元130用于采样直流母线的纹波电压，直流电压采样单元110用于采样直流母线的直流电压；控制单元120与纹波采用单元和直流电压采样单元110连接，控制单元120用于根据纹波电压和直流电压确定纹波电压系数；显示单元140与控制单元120连接，显示单元140用于显示纹波电压、直流电压和纹波电压系数。
[0038]具体地，控制单元120可以是中央处理器，进行数据接收、数据分析和数据发送。示例性地，控制单元120可以采用STC12C5410AD单片机，该单片机是一款高速、低功耗和超强抗干扰的单片机，指令代码与传统的8051单片机兼容，但速度比传统的8051单片机快8
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12倍，是单时钟或机器周期的单片机，内部集成MAX810专用复位电路，具有高抗静电和抗4kV快速脉冲干扰等特点，该单片机具有8路10位高速A/D转换器，速度可达到100kHz，整流输出电压周期为300Hz，完全满足对信号采样要求。
[0039]直流电压采样单元110用于采样直流母线的直流电压，直流电压采样单元110可以将0
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300V直流电压信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纹波电压测量装置，其特征在于，包括控制单元、纹波采样单元、直流电压采样单元和显示单元；所述纹波采样单元和所述直流电压采样单元与直流母线连接，所述纹波采样单元用于采样所述直流母线的纹波电压，所述直流电压采样单元用于采样所述直流母线的直流电压；所述控制单元与所述纹波采用单元和所述直流电压采样单元连接，所述控制单元用于根据所述纹波电压和所述直流电压确定纹波电压系数；所述显示单元与所述控制单元连接，所述显示单元用于显示所述纹波电压、所述直流电压和所述纹波电压系数。2.根据权利要求1所述的纹波电压测量装置，其特征在于，所述纹波电压系数包括纹波电压有效值系数和纹波电压峰峰值系数；所述控制单元包括纹波电压有效值系数计算模块和纹波电压峰峰值系数计算模块；所述纹波电压有效值系数计算模块用于根据所述纹波电压和所述直流电压平均值的绝对值计算所述纹波电压有效值系数；所述纹波电压峰峰值系数计算模块用于根据所述纹波电压的峰谷压差与所述直流电压平均值的绝对值计算所述纹波电压峰峰值系数。3.根据权利要求2所述的纹波电压测量装置，其特征在于，所述纹波电压有效值系数的计算公式为：式中，X
Umm
为纹波电压有效值系数，U
RC
为恒定的直流电压中叠加的交流成分的电压量，U
DC
为直流电压的平均值。所述纹波电压峰峰值系数的计算公式为：式中，X
Upp
为纹波电压峰峰值系数，U
pp
为纹波电压采样值的峰谷间差，U
DC
为直流电压的平均值。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张湃，马盛馨，杨绚，谢增蔚，朱育熹，张瀚，吴添权，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司潮州供电局，
类型：发明
国别省市：