專利名稱：一種能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能質(zhì)量監(jiān)測及用電控制技術(shù)，尤其是對電力電網(wǎng)上N次諧波電流的在線監(jiān)測分析。
背景技術(shù)：
隨著非線性負(fù)荷用戶的日益增加，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的危害也隨之巨增，它們造成電氣設(shè)備(含電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備)慢性損壞、干擾通訊設(shè)備、造成繼電保護(hù)及自動裝置誤動或不動，嚴(yán)重影響用戶及電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行?，F(xiàn)有的諧波監(jiān)測儀都只能測出諧波的含量和大小，而無法測出并顯示諧波的流向。因此只知道線路中有諧波，不能判斷諧波是誰制造的，也就不能確定應(yīng)由誰治理。本實用新型不僅能測出諧波的含量和大小，而且能測出并顯示諧波的流向。作為供電設(shè)備諧波監(jiān)測等電能質(zhì)量問題分析的工具，可以有效的為供電部門提供可靠的分析數(shù)據(jù)，提供各次諧波電流的流向，來明確誰是電網(wǎng)污染的制造者，誰是電網(wǎng)污染的受害者，為 “誰污染誰治理”提供具體且直觀的技術(shù)依據(jù)。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是，對電氣設(shè)備產(chǎn)生的諧波進(jìn)行在線監(jiān)測分析，為供電部門判斷是否是用戶設(shè)備產(chǎn)生的諧波，是否超標(biāo)提供數(shù)據(jù)，督促其進(jìn)行諧波治理工作，達(dá)到保護(hù)電網(wǎng)安全、保護(hù)用電設(shè)備、提高電能質(zhì)量的目的。方便用戶了解自己的用電設(shè)備是否獲得合格的電能，或是否干擾了電網(wǎng)。為解決以上技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是；一種能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，包括交流量采集器、A/D集成處理器、直流電源、操作按鍵和顯示器，交直流兩用電源、 運(yùn)算放大器、時鐘芯片、可編程輸出接點、存儲器和通信模塊，其中直流電源由充電回路、 由充電回路進(jìn)行充電的ML2032電池組成，其連接在交直流兩用電源和時鐘芯片之間，運(yùn)算放大器與A/D集成處理器連接，A/D集成處理器又與時鐘芯片、顯示器、操作按鍵、大容量數(shù)據(jù)存儲器和通信模塊連接，交流量采集器采集通過低通濾波的電壓和電流信號，運(yùn)算放大器將信號放大，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)A/D集成處理器進(jìn)行分析計算處理，從而判斷出電流諧波的方向及次數(shù)等各種電網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)的A/D集成處理器，之后A/D集成處理器將數(shù)據(jù)分別輸出到顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲器和通信模塊，其中所述顯示器包括顯示各種電參數(shù)、諧波數(shù)據(jù)的IXD顯示器和分別對應(yīng)顯示3、5、7、11、13次諧波的流向的LED。、LED1、 LED2、LED3和LED4五個并聯(lián)的LED諧波流向顯示模塊，其中所述LED諧波流向顯示模塊是A/ D集成處理器輸出的信號(Dl)通過一電阻與三極管的基極相連，三極管的基極通過一電阻與GND相連，三極管的集電極與發(fā)光二極管(LEDl)的陰極相連，發(fā)光二極管(LEDl)的陽極通過一電阻和VCC連接，三極管的發(fā)射極與GND相連，可編程輸出接點由6組干接點組成， 其可編程為任何一個特定的任務(wù)作接點輸出驅(qū)動。優(yōu)選的，所述LED流向顯示模塊可以是LED、數(shù)碼管、雙色LED顯示方式。優(yōu)選的，所述交直流兩用電源選用的是寬電壓供電模塊，可在85V465V的交流或直流范圍內(nèi)使用。優(yōu)選的，所述通信模塊由一個RS232接口和一個RS485接口構(gòu)成，可以直接用串口與外接設(shè)備或局域網(wǎng)設(shè)備通信，也可以通過外接GPRS模塊或是無線短波模塊以無線的方式與遠(yuǎn)程設(shè)備或是后臺軟件通信。優(yōu)選的，所述存儲器的最大容量可以達(dá)到32M位。本實用新型的有益效果本實用新型不僅能測出諧波的含量和大小，而且能測出并顯示諧波的流向，為判斷諧波是誰制造的提供技術(shù)依據(jù)。

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，其中圖1為本實用新型的工作流程示意圖；圖2為本實用新型的工作原理示意圖；圖3為本實用新型的顯示器狀態(tài)表示示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1和圖3，來說明本實用新型的實施例如圖1所示，本實用新型能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，可通過采集電網(wǎng)設(shè)備與用戶設(shè)備之間的電壓及電流信號，將所采集的信號進(jìn)行數(shù)字分析，以得出兩者間的諧波含量和流向。結(jié)合圖2所示，能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀包括交直流兩用電源、交流量采集器、運(yùn)算放大器、A/D集成處理器、時鐘芯片、直流電源、可編程輸出接點、操作按鍵、顯示器 (包括LCD和LED諧波流向顯示模塊)、存儲器、通信模塊。直流電源由充電回路、由充電回路進(jìn)行充電的ML2032電池組成，其連接在交直流兩用電源和時鐘芯片之間，交直流兩用電源和交流量采集與運(yùn)算放大器連接運(yùn)算放大器與 A/D集成處理器連接，A/D集成處理器又與時鐘芯片、顯示器、操作按鍵、大容量數(shù)據(jù)存儲器和通信模塊連接。交直流兩用電源選用的是寬電壓供電模塊，可在85V-265V的交流或直流范圍內(nèi)使用，從而滿足其更多的電壓現(xiàn)場；當(dāng)二次感應(yīng)設(shè)備的電壓和電流信號經(jīng)過低通濾波后，進(jìn)入到監(jiān)測儀交流量采集，信號通過運(yùn)算放大器將模擬信號調(diào)整放大；放大后的模擬信號被輸入到集成了 A/D集成處理器中，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)A/D集成處理器進(jìn)行分析計算處理，A/D集成處理器對采集的數(shù)字信號分析，通過傅立葉計算和積分運(yùn)算以及使用自己發(fā)明的運(yùn)算方法和判斷方法，從而判斷電流諧波的方向。另外，同時計算出各種電網(wǎng)參數(shù)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示器LED，其有背光喚醒功能，平時背光不點亮，當(dāng)光線不足時手工喚醒，從而將電力功耗降到最低。如圖3所示，LCD顯示器可以直觀的顯示各種電參數(shù)、 諧波數(shù)據(jù)、諧波流向及諧波圖形，方便操作者讀取數(shù)據(jù)，LEDc^LEDpLEDyLED3和LED4可以分別直觀的對應(yīng)表示3、5、7、11、13次諧波的流向以及報警指示。其中，常亮表示電網(wǎng)到負(fù)載， 閃爍表示負(fù)載到電網(wǎng)，不亮表示無諧波功率。通過操作按鍵，操作者可以方便的瀏覽監(jiān)測儀采集到的各項電參數(shù)，設(shè)備監(jiān)測儀中的各項電網(wǎng)監(jiān)測指標(biāo)以及設(shè)置密碼，保證監(jiān)測儀正常運(yùn)行。當(dāng)監(jiān)測儀的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置好后，將以每15分鐘一個測量點記錄諧波數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到存儲器中；當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)超過整定值時，將以事件記錄的方式保存在存儲器中，可以方便的通過按鍵查看，存儲器的最大容量可以達(dá)到32M位，以確保數(shù)據(jù)更加的詳細(xì)和更長時間的保存記錄。 通信模塊由一個RS232接口和一個RS485接口構(gòu)成，可以直接用串口與外接設(shè)備或局域網(wǎng)設(shè)備通信，也可以通過外接GPRS模塊或是無線短波模塊以無線的方式與遠(yuǎn)程設(shè)備或是后臺軟件通信。直流電源由充電回路、由充電回路進(jìn)行充電的ML2032電池組成，其連接在交直流兩用電源和時鐘芯片之間；當(dāng)監(jiān)測儀工作時由交直流兩用電源為時鐘芯片供電，同時為電池充電，當(dāng)監(jiān)測儀斷電或是異常停用時由交流電源供電，以保證存儲數(shù)據(jù)記錄的時間準(zhǔn)確性?？删幊梯敵鼋狱c由6組干接點組成，其最大的特點是可編程為任何一個特定的任務(wù)作接點輸出驅(qū)動。比如設(shè)定某路為當(dāng)5次超諧波由用電設(shè)備端傳輸至用戶設(shè)備端時就發(fā)出報警信號或是停止某個運(yùn)行設(shè)備。本實用新型不僅能測出諧波的含量和大小，而且能測出并顯示諧波的流向。作為供電設(shè)備諧波監(jiān)測等電能質(zhì)量問題分析的工具，可以有效的為供電部門提供可靠的分析數(shù)據(jù)，提供各次諧波電流的流向，來明確誰是電網(wǎng)污染的制造者，誰是電網(wǎng)污染的受害者，為 “誰污染誰治理”提供具體且直觀的技術(shù)依據(jù)。必須指出，上述實施例只是對本實用新型做出的一些非限定性舉例說明。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，在沒有偏離本實用新型的宗旨和范圍下，可以對本實用新型做出修改、替換和變更，這些修改、替換和變更仍屬本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，其組成包括交流量采集器、A/D集成處理器、 直流電源、操作按鍵和顯示器、交直流兩用電源、運(yùn)算放大器、時鐘芯片、可編程輸出接點、 存儲器和通信模塊，其特征是交流采集器采集通過低通濾波的電壓和電流信號，運(yùn)算放大器將模擬信號放大，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)A/D集成處理器進(jìn)行分析計算處理， 從而判斷出電流諧波的方向及次數(shù)等，之后A/D集成處理器將諧波流向數(shù)據(jù)分別輸出到顯示器，其中所述顯示器包括顯示各種電參數(shù)、諧波數(shù)據(jù)、諧波流向的LCD顯示器或顯示諧波流向的LED諧波流向顯示模塊；其中所述LED諧波流向顯示模塊是A/D集成處理器輸出的信號(Dl)通過電阻與三極管的基極相連，三極管的基極通過電阻與GND相連，三極管的集電極與發(fā)光二極管(LEDl)的陰極相連，發(fā)光二極管(LEDl)的陽極通過電阻和VCC連接，三極管的發(fā)射極與GND相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，其特征是所述LED流向顯示模塊有5個LED可以對應(yīng)顯示3、5、7、11、13次諧波的流向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，其特征是所述LED流向顯示模塊可以是LED、數(shù)碼管、雙色LED顯示方式。
專利摘要一種能顯示諧波流向的諧波監(jiān)測儀，包括交流量采集器、A/D集成處理器、直流電源、操作按鍵和顯示器，還包括交直流兩用電源、運(yùn)算放大器、時鐘芯片、可編程輸出接點、存儲器和通信模塊，其中直流電源由充電回路、由充電回路進(jìn)行充電的ML2032電池組成，其連接在交直流兩用電源和時鐘芯片之間，運(yùn)算放大器與A/D集成處理器連接，A/D集成處理器又與時鐘芯片、顯示器、操作按鍵、大容量數(shù)據(jù)存儲器和通信模塊連接，交流量采集器采集通過低通濾波的電壓和電流信號，運(yùn)算放大器將信號放大，經(jīng)過將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后對信號進(jìn)行分析計算處理，從而判斷出電流諧波的方向及次數(shù)等各種電網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)的A/D集成處理器，之后A/D集成處理器將數(shù)據(jù)分別輸出到顯示器、大容量數(shù)據(jù)存儲器和通信模塊。
文檔編號G01R19/25GK202102046SQ20112011601
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者劉建新, 李志軍 申請人:深圳市友邦怡電氣技術(shù)有限公司