当前位置:首页>行业资讯>政策法规>资讯内容

具有谐波检测功能的光纤接入式电能表

发布日期:2018-08-30 来源: 中国仪表网 查看次数: 197 作者:本站

核心提示:创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表。该专利由杭州海兴电力科技股份有限公司申请,并于2018年8月21日获得授权公告。内容说明本发明涉及智能化变电站领域,尤其涉及一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表。发明背景智能化变电站整个架构基于IEC61850标准进行分层、建模及通讯。在模拟量采集方式上发生了革命性的变化

  创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表。该专利由杭州海兴电力科技股份有限公司申请,并于2018年8月21日获得授权公告。

  内容说明

  本发明涉及智能化变电站领域,尤其涉及一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表。

  发明背景

  智能化变电站整个架构基于IEC61850标准进行分层、建模及通讯。在模拟量采集方式上发生了革命性的变化,将传统一次设备输出的模拟量就地数字化,通过网络与二次设备进行通讯,实现信息共享,并用光纤替代现有的电缆。由于负荷性质的非线性、冲击性,以及受电网中相互联系线路发生故障、电能质量恶化等因素的影响,存在谐波超标现象。电力谐波的存在可能会引起局部设备的并联或串联谐振,降低变电站设备的使用效率和寿命。因此,对谐波进行准确检测是变电站电力设备安全稳定运行的基本要求,而常规的数字化电能表不具备此检测功能。

  发明内容

  本发明的目的是设计一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表,通过采用改进后的FFT算法能高精度的检测谐波分量和谐波电能。

  本发明实施例的具有谐波检测功能的光纤接入式电能表的结构框图

  为解决上述问题,本发明实施例提供一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表,包括数据采集部分,包括光纤收发模块和以太网PHY控制器,所述光纤收发模块接收合并单元发送的符合标准的数据报文,完成信息的采集,并转发给所述以太网PHY控制器;以太网PHY控制器,对接收的数据进行帧校验并去帧头和帧尾。

  数据处理部分,包括DSP,所述DSP接收到数据包后,对数据帧进行解析,提取其中的采样数据,采用FFT算法完成电压、电流、各次谐波及功率值的计算,并通过串口上传至MCU,同时控制功率脉冲的输出。

  数据管理部分,包括MCU,所述MCU完成有功电能、无功电能、需量等电能参数的计算和管理;数据通讯部分,根据需要通过显示模块显示各项数据,并通过红外或485通讯接口进行通讯传输,完成运行参数的监测。

  可选的,所述FFT算法包括,蝶形因子初始化,数据报文的采集;采样,用于每周波对电压和电流采样数据检测准确的过零点;同步插值,将采样数据进行同步插值处理;FFT变换调用函数进行FFT变换得到每个采样数据的实部和虚部,并根据FFT变换后的实部和虚部计算得到各次谐波的幅值和相位。

  根据计算得到的电压、电流、各次谐波幅值分别计算基波和总谐波的有功功率和无功功率。所述采样步骤中采用过零检测法,当检测到大于一定阀值且第一个大于0的采样点T时,取这个采样点附近的N个采样点拟合直线,通过乘法计算y=0时t的值,即为准确的过零点。所述同步插值步骤采用基2算法,采用点数为2的整幂次方,同步插值步骤同步为2的整幂次方。

  所述FFT变换步骤中采用内存空间优化处理方法为,定义一个数组变量data;将进行同步插值计算后的电流采样值存入data,电压采样值存入data;计算时,先对电压采样值进行FFT变换,变换结果将自动存入data与data,将data1与data中的数据进行幅值和相位计算后存入data的前半部分。

  再对电流采样值进行FFT变换,结果将自动存入data与data,再将计算后的幅值和相位存入data的后半部分,电流谐波幅值及相位计算公式和电压谐波幅值及相位计算公式相同。还包括供电单元,所述供电单元采用双路冗余宽范围的开关电源供电,工作电压范围可达65~460Vac或80~650Vac。所述光纤收发模块通过光纤介质与合并单元连接并信号传输。还包括计量模式,所述计量模式可采用三相三线或三相四线。

  与现有技术相比,本技术方案具有以下优点:同时兼容IEC61850-9-1及IEC61850-9-2标准,可以应用到任意一个智能变电站中,而不会产生任何兼容性问题;采用双路冗余宽范围的电源供电;接收的是纯数字化的采样信息,不存在温度变化、二次电缆压降及二次电缆引起的传导性电磁干扰等问题,精度高于常规电能表;通过光纤与合并单元连接,实现有效的电气隔离,安全事故隐患将得到有效的控制;通过解析合并单元输出的数据报文中的品质因素,将有效避免错误采样信息的接收;根据变电站系统组成,可通过改变数据集中的结构,配置计量模式,如三相三线、三相四线计量系统,有别于常规电能表需根据外部电缆接线方式。

  如需进一步了解,请下载该专利完整说明书。

  更多仪表技术专利最新动态,请持续关注

  相关资料下载:一种具有谐波检测功能的光纤接入式电能表.pdf

网友评论

共有0条评论
马上注册
鲁公网安备 37030402000391号
在线客服系统