基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，包括用于電量檢測和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測到的電壓、電流轉換成適合數據采集裝置輸入范圍電量的信號調節(jié)裝置；用于完成模數轉換和采樣的數據采集裝置；用于計算處理數據和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機；所述的數據采集裝置安裝在工控機的PCI總線接口上，傳感器和信號調節(jié)裝置安裝在工控機內部，所述的工控機帶有液晶顯示屏和鼠標。以工控機為主體，采用虛擬儀器技術研制而成，是一種完全基于計算機的全數字化新型儀器，避免了傳統(tǒng)設備硬件設備的低可靠性和功能單一的缺陷。
【專利說明】基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，屬于電氣工程【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在供電系統(tǒng)中很多用電設備會產生大量諧波，嚴重影響了系統(tǒng)供電的電能質量，這一現象不僅對用電設備的使用壽命造成不良影響，而且對系統(tǒng)的電能計量設備產生干擾，影響了電能計量的準確度。一些產生諧波的用電設備(即非線性負荷)，比如電弧爐、整流設備等，在從系統(tǒng)吸收基波(50Hz )的功率的同時，向系統(tǒng)輸出諧波功率，這些諧波功率不僅危害了那些不產生諧波的用電設備(即線性負荷)，而且影響了供電部門的電能計量，因為各種電能計量表計都是按照基波頻率設計的，由于有與基波功率反向的諧波功率的存在，使得電能表少計量了電能，根據實際測試結果，這種影響產生的電能計量誤差平均能夠達到2%。
[0003]目前的各種電能計量表計都只能計量基波電能，無法計量諧波電能，針對這一實際情況研制的可以分別計量基波和各次諧波電能的多功能電能計量裝置，滿足了供電部門的這一實際需要，同時具有對電能質量在線監(jiān)測和分析的功能。
[0004]使用電弧爐的煉鋼廠、鋁材廠、銅材廠等，有整流設備的電氣化鐵路等，在給這些大用戶供電的供電局都存在因諧波引起的少計量電能的問題，給供電局帶來相當大的經濟損失，準確測量諧波電能是彌補供電部門這一經濟損失的唯一辦法，同時也是要求用戶治理諧波的必要的技術依據。
[0005]虛擬儀器技術是“21世紀的技術”，它的出現被譽為是“測控技術的革命”，其特點是主要用軟件來代替硬件做各種儀器，是一種完全基于計算機的儀器，它的技術優(yōu)勢是避免了硬件設備的低可靠性和功能單一的缺陷，用軟件實現的電路不存在故障和老化等問題，通過修改軟件就可以改變儀器的功能，這就是虛擬儀器的“用戶自定義”功能。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，包括用于電量檢測和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測到的電壓、電流轉換成適合數據采集裝置輸入范圍電量的信號調節(jié)裝置；用于完成模數轉換和采樣的數據采集裝置；用于計算處理數據和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機；所述的數據采集裝置安裝在工控機的PCI總線接口上，傳感器和信號調節(jié)裝置安裝在工控機內部，所述的工控機帶有液晶顯示屏和鼠標。
[0008]所述的傳感器是工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時絕緣電阻大于1000ΜΩ的DVD1-OOOI臥式電壓電流多用傳感器。
[0009]所述的信號調節(jié)裝置包括輸出緊跟隨輸入變化的電壓跟隨器和將電壓信號的幅值調節(jié)到適合數據采集裝置輸入范圍以內的信號放大器。
[0010]本實用新型的有益效果是:采用虛擬儀器技術研制而成，具有功能多，運行可靠，精度高，技術先進等優(yōu)點；以往的電能質量在線監(jiān)測裝置都是采用單片機制成的，本裝置的特點是以工控機為主體，采用虛擬儀器技術研制而成，是一種完全基于計算機的全數字化新型儀器，避免了傳統(tǒng)設備硬件設備的低可靠性和功能單一的缺陷，與現有的各種電能計量裝置相比，它可以計量基波和各次諧波電能；與其它的電能質量在線監(jiān)測裝置相比，可靠性更高、功能更多。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置的總體結構圖。

【具體實施方式】
[0012]為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖與實施例，對本實用新型作進一步的說明。應當理解，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0013]如圖1所示，本實用新型一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，包括用于電量檢測和隔離的傳感器；用于將傳感器檢測到的電壓、電流轉換成適合數據采集裝置輸入范圍電量的信號調節(jié)裝置；用于完成模數轉換和采樣的數據采集裝置；用于計算處理數據和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機；數據采集裝置安裝在工控機的PCI總線接口上，傳感器和信號調節(jié)裝置安裝在工控機內部，工控機帶有液晶顯示屏和鼠標，通過工控機實時電壓電流波形顯示，進行數據儲存遠傳和電能質量各項指標的統(tǒng)計分析以及輸出報表打印功能。
[0014]傳感器有很多種類，這里用到的是互感器，是對比較大的電壓電流量進行檢測得到適合數據調理器的電壓電流量，因此互感器起到了隔離的作用，以避免過大的電網電壓電流損毀測量設備?；ジ衅饔袃煞N:電壓互感器(VT)和電流互感器(CT)，此環(huán)節(jié)在測量過程中起到至關重要的作用，一旦這個環(huán)節(jié)出錯，后面的測量將沒有任何意義，因此傳感器的參數設置是十分重要的。本裝置采用DVD1-0001臥式電壓電流多用傳感器，既可以用作電壓傳感器，也能用作測量電流。工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時絕緣電阻大于1000M Ω。
[0015]其中信號調理器主要有兩部分組成:電壓跟隨器和信號放大器。電壓跟隨器的作用是是輸出緊緊跟隨輸入變化，這樣后面的采樣才能得到電網實際的波形；信號放大器的主要功能是將電壓信號的幅值調節(jié)到適合采樣卡的輸入范圍以內。再者，信號調理器是一種多通道、高性能的開關平臺，可以提供那個多路信號調理。
[0016]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、同等替換和改進等，均應落在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括 用于電量檢測和隔離的傳感器； 用于將傳感器檢測到的電壓、電流轉換成適合數據采集裝置輸入范圍電量的信號調節(jié)裝置； 用于完成模數轉換和采樣的數據采集裝置； 用于計算處理數據和配置硬件的帶虛擬儀器的工控機； 所述的數據采集裝置安裝在工控機的PCI總線接口上，傳感器和信號調節(jié)裝置安裝在工控機內部，所述的工控機帶有液晶顯示屏和鼠標。
2.根據權利要求1所述的基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的傳感器是工作頻率范圍為2HZ-20KHZ，常態(tài)時絕緣電阻大于100M Ω的DVD1-0001臥式電壓電流多用傳感器。
3.根據權利要求1所述的基于虛擬儀器技術的電能質量在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的信號調節(jié)裝置包括輸出緊跟隨輸入變化的電壓跟隨器和將電壓信號的幅值調節(jié)到適合數據采集裝置輸入范圍以內的信號放大器。
【文檔編號】G01R31/00GK204086436SQ201420639040
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】朱長滿, 杭航 申請人:廣東菲爾普電氣股份有限公司