一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，該裝置包括：檢測探頭附件，用于獲取電壓信號及電流信號；綜合信號處理單元，用于對所述電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果；其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括：電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度；信息顯示屏，用于顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果。可見，該裝置實現(xiàn)對多個電能質(zhì)量參數(shù)的全面檢測，能夠同時檢測多個電能質(zhì)量參數(shù)，縮短現(xiàn)場測試時間，提高測試效率。
【專利說明】一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電能質(zhì)量測試的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及了一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著電力工業(yè)及制造業(yè)水平的不斷發(fā)展，特別近年來電力電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，電力系統(tǒng)非線性、沖擊性負(fù)荷迅猛增加，嚴(yán)重危及了電網(wǎng)的安全可靠運行；同時，信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對電能質(zhì)量的要求日益苛刻，哪怕短暫的電能質(zhì)量下降也可能造成相關(guān)產(chǎn)業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。電能質(zhì)量的測試和治理顯得尤為重要，而其中電能質(zhì)量的測試分析又是治理的基礎(chǔ)。
[0003]電能質(zhì)量包括電網(wǎng)頻率、諧波、間諧波、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡度等。當(dāng)前市場上的電能質(zhì)量測試分析裝置，現(xiàn)有的這些測量設(shè)備，雖然可以完成部分電能質(zhì)量參數(shù)的檢測，但都存在檢測參數(shù)單一、檢測功能不全的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，以實現(xiàn)對多個參數(shù)電能質(zhì)量的全面檢測，能夠同時檢測多個電能質(zhì)量參數(shù)，縮短現(xiàn)場測試時間，提高測試效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，該裝置包括:
[0006]檢測探頭附件，用于獲取電壓信號及電流信號；
[0007]與所述檢測探頭附件相連的綜合信號處理單元，用于對所述電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)；并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果；
[0008]其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括:電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度；
[0009]與所述綜合信號處理單元相連的信息顯示屏，用于顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果。
[0010]優(yōu)選的，所述預(yù)處理包括:轉(zhuǎn)換、隔離和濾波。
[0011]優(yōu)選的，所述綜合信號處理單元包括:
[0012]信號輸入控制接口，用于傳輸所述電壓信號和所述電流信號；
[0013]與所述信號輸入控制接口相連的電壓信號處理電路，用于對所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離和濾波；
[0014]與所述信號輸入控制接口相連的電流信號處理電路，用于對所述電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離和濾波；
[0015]與所述電壓信號處理電路和所述電流信號處理電路相連的中央處理單元電路，用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果。
[0016]優(yōu)選的，所述中央處理單元電路包括數(shù)字信號處理器DSP和微處理器ARM;所述微處理器ARM用于與所述信息顯示屏進(jìn)行接口通信；所述數(shù)字信號處理器DSP用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。
[0017]優(yōu)選的，所述檢測探頭附件包括:
[0018]通過電壓變換器接口與所述信號輸入控制接口相連的電壓變換器；
[0019]通過電壓直連接口與所述信號輸入控制接口相連的電壓連接線纜；
[0020]通過電流鉗接口與所述信號輸入控制接口相連的電流鉗；
[0021 ] 通過電流直連接口與所述信號輸入控制接口相連的電流連接線纜。
[0022]優(yōu)選的，所述檢測探頭附件還包括開關(guān)量信號線，用于獲取開關(guān)量信號。
[0023]優(yōu)選的，所述綜合信號處理單元還包括:通過數(shù)字信號接口與所述開關(guān)信號線相連的數(shù)字信號處理電路，用于對所述開關(guān)量信號進(jìn)行信號幅度變換和隔離。
[0024]優(yōu)選的，所述裝置還包括:
[0025]與所述中央處理單元電路相連的對時接口，用于與對時設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成對時過程；所述對時設(shè)備包括全球定位系統(tǒng)GPS或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；
[0026]與所述中央處理單元電路相連的信息傳輸接口，用于與外接操作部件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊；
[0027]與所述信息傳輸接口相連的所述外接操作部件，用于存儲、傳輸、打印和處理所述統(tǒng)計處理結(jié)果；
[0028]其中，所述外接操作部件包括遙控器、鍵盤、或者鼠標(biāo)。
[0029]本發(fā)明所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，檢測探頭附件獲取電壓信號及電流信號，綜合信號處理單元對所述電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果，其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度，信息顯示屏顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果，便于操作人員查看。可見，該裝置實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度這些多個電能質(zhì)量參數(shù)的全面檢測，能夠同時檢測這些多個電能質(zhì)量參數(shù)，縮短現(xiàn)場測試時間，提高測試效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明實施例所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例所提供的又一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明的核心是提供一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，以實現(xiàn)對多個參數(shù)電能質(zhì)量的全面檢測，能夠同時檢測多個參數(shù)電能質(zhì)量，縮短現(xiàn)場檢測時間的目的。
[0034]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括:
[0036]檢測探頭附件11，用于獲取電壓信號及電流信號；
[0037]與所述檢測探頭附件11相連的綜合信號處理單元12，用于對所述電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理、參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果；
[0038]具體的，所述預(yù)處理包括:轉(zhuǎn)換、隔離和濾波。
[0039]其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括:電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度；
[0040]與所述綜合信號處理單元12相連的信息顯示屏13，用于顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果。
[0041]本發(fā)明所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，檢測探頭附件11獲取電壓信號及電流信號，綜合信號處理單元12對所述獲取電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理、參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果，其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度，信息顯示屏13顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果，便于操作人員查看?？梢?，該裝置實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度這些多個電能質(zhì)量參數(shù)的全面檢測，能夠同時檢測這些多個電能質(zhì)量參數(shù)，縮短現(xiàn)場測試時間，提高測試效率。
[0042]結(jié)合圖1，請參考圖2，圖2為本發(fā)明實施例所提供的又一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]基于圖1提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，優(yōu)選的，所述綜合信號處理單元12包括:
[0044]信號輸入控制接口 111，用于傳輸所述電壓信號和所述電流信號；
[0045]與所述信號輸入控制接口 111相連的電壓信號處理電路112，用于對所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離、濾波；
[0046]與所述信號輸入控制接口 111相連的電流信號處理電路113，用于對所述電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離、濾波；
[0047]與所述電壓信號處理電路112和所述電流信號處理電路113相連的中央處理單元電路114，用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理、參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)；并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果O
[0048]具體的，所述中央處理單元電路114包括數(shù)字信號處理器DSP和微處理器ARM ;所述微處理器ARM用于與所述信息顯示屏進(jìn)行接口通信；所述數(shù)字信號處理器DSP用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理；
[0049]其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度。
[0050]優(yōu)選的，所述檢測探頭附件11包括:
[0051]通過電壓變換器接口 121與所述信號輸入控制接口 111相連的電壓變換器122 ；
[0052]通過電壓直連接口 123與所述信號輸入控制接口 111相連的電壓連接線纜124 ；
[0053]通過電流鉗接口 125與所述信號輸入控制接口 111相連的電流鉗126 ；
[0054]通過電流直連接口 127與所述信號輸入控制接口 111相連的電流連接線纜128。
[0055]優(yōu)選的，所述檢測探頭附件11還包括開關(guān)量信號線131，用于獲取開關(guān)量信號；所述綜合信號處理單元13還包括:通過數(shù)字信號接口 132與所述開關(guān)信號線131相連的數(shù)字信號處理電路133，用于對所述開關(guān)量信號的信號幅度變換、隔離。
[0056]優(yōu)選的，所述裝置還包括:
[0057]與所述中央處理單元電路114相連的對時接口 141，用于與對時設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成對時過程；所述對時設(shè)備包括全球定位系統(tǒng)GPS或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；
[0058]與所述中央處理單元電路114相連的信息傳輸接口 142，用于與外接操作部件143進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊；
[0059]與所述信息傳輸接口 142相連的所述外接操作部件143，用于存儲、傳輸、打印和處理所述統(tǒng)計處理結(jié)果；
[0060]具體的，所述信息傳輸接口 142可以連接通用打印機(jī)、顯示器，進(jìn)而可打印或顯示所檢測的參數(shù)、波形以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息等，同時該裝置通過所述信息傳輸接口 142可以與本地或遠(yuǎn)程的信息存儲、處理設(shè)備進(jìn)行通訊。
[0061]其中，所述外接操作部件143包括遙控器、鍵盤、或者鼠標(biāo)。
[0062]基于上述優(yōu)選，本發(fā)明所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，電壓變換器122和電壓連接線纜124采集電壓信號，電流鉗126和電流連接線纜128采集電流信號；所述電壓信號通過信號輸入控制接口 111傳輸?shù)诫妷盒盘柼幚黼娐?12，電壓信號處理電路112對所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離、濾波，所述電流信號通過信號輸入控制接口 111傳輸?shù)诫娏餍盘柼幚黼娐?13，電流信號處理電路113對所述電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離、濾波。
[0063]進(jìn)一步的，所述中央處理單元電路114的微處理器ARM與所述信息顯示屏13進(jìn)行接口通信；所述中央處理單元電路114的數(shù)字信號處理器DSP對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理；其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；13信息顯示屏顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果，便于操作人員查看。
[0064]進(jìn)一步的，對時接口 141與對時設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成對時過程，所述對時設(shè)備包括全球定位系統(tǒng)GPS或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；信息傳輸接口 142與外接操作部件143進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，外接操作部件143存儲、傳輸、打印和處理所述統(tǒng)計處理結(jié)果。
[0065]可見，該裝置實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度這些多個電能質(zhì)量參數(shù)的全面檢測，能夠同時檢測這些多個電能質(zhì)量參數(shù)，縮短現(xiàn)場測試時間，提高測試效率。
[0066]以上對本發(fā)明所提供的一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電能質(zhì)量測試分析裝置，其特征在于，包括: 檢測探頭附件，用于獲取電壓信號及電流信號； 與所述檢測探頭附件相連的綜合信號處理單元，用于對所述電壓信號及電流信號進(jìn)行預(yù)處理，并進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)；并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果； 其中，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括:電網(wǎng)頻率、電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、電壓偏差、電壓波動和閃變、三相電壓不平衡度及三相電流不平衡度； 與所述綜合信號處理單元相連的信息顯示屏，用于顯示所述統(tǒng)計處理結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)處理包括:轉(zhuǎn)換、隔離和濾波。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述綜合信號處理單元包括: 信號輸入控制接口，用于傳輸所述電壓信號和所述電流信號； 與所述信號輸入控制接口相連的電壓信號處理電路，用于對所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離和濾波； 與所述信號輸入控制接口相連的電流信號處理電路，用于對所述電流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、隔離和濾波； 與所述電壓信號處理電路和所述電流信號處理電路相連的中央處理單元電路，用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，獲取統(tǒng)計處理結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述中央處理單元電路包括數(shù)字信號處理器DSP和微處理器ARM ;所述微處理器ARM用于與所述信息顯示屏進(jìn)行接口通信；所述數(shù)字信號處理器DSP用于對預(yù)處理后的所述電壓信號和所述電流信號進(jìn)行數(shù)字化采樣、信號分析處理和參數(shù)計算，得到電能質(zhì)量參數(shù)，并對所述電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述檢測探頭附件包括: 通過電壓變換器接口與所述信號輸入控制接口相連的電壓變換器； 通過電壓直連接口與所述信號輸入控制接口相連的電壓連接線纜； 通過電流鉗接口與所述信號輸入控制接口相連的電流鉗； 通過電流直連接口與所述信號輸入控制接口相連的電流連接線纜。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述檢測探頭附件還包括開關(guān)量信號線，用于獲取開關(guān)量信號。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述綜合信號處理單元還包括:通過數(shù)字信號接口與所述開關(guān)信號線相連的數(shù)字信號處理電路，用于對所述開關(guān)量信號進(jìn)行信號幅度變換和隔離。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括: 與所述中央處理單元電路相連的對時接口，用于與對時設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成對時過程；所述對時設(shè)備包括全球定位系統(tǒng)GPS或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)； 與所述中央處理單元電路相連的信息傳輸接口，用于與外接操作部件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊；與所述信息傳輸接口相連的所述外接操作部件，用于存儲、傳輸、打印和處理所述統(tǒng)計處理結(jié)果； 其中，所述外接操作部件包括遙控器、鍵盤、或者鼠標(biāo)。
【文檔編號】G01R31/00GK104459416SQ201410805850
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】王瑩, 李奇鋒, 高涵冰, 趙娜, 姚然, 高宇航, 李德宇, 馬驍, 任智慧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司