电能质量分析仪

        电能质量分析仪 ,是对电网运行质量进行检测及分析的设备。可以对电网运行进行长时间的数据采集监测,同时配备电能质量数据分析软件,对测量数据进行各种分析。

        本设计采用DSP + ARM的双处理器架构,DSP负责数据采集及算法处理,ARM负责通信协议及人机接口处理。模拟信号采集由2片ADI公司的16位分辨率8通道同步采样的AD7606完成,实现最高采样率达100KSPS,保证了通道间的精度和信息完整性。DSP处理器采用ADI最新推出的面向智能电网输配电领域应用的双核Blackfin处理器ADSP-BF607,其单核最高工作频率可达500MHz,可以达到最高的数据采集和计算效率,及时检测电网频率并动态调整采样频率,实现工频和采样频率的同步。ARM处理器用来及时完成本装置通信协议处理及外部事件响应,ARM软件部分基于Android系统进行深度优化,汲取Android系统界面设计灵活、操作简单的优点,配合触摸屏使用,将Android系统的优点延伸到工业领域。本设计采用PQDIF标准数据记录格式,便于不同装置及系统的数据交换和功能兼容。

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电能质量分析仪实物图及电路板
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AD7606BSTZ 64 ld LQFP (10x10mm) 64 工业 Tray, 160 参考设计产品购买
ADSP-BF607BBCZ-5 CHIP SCALE BGA 349 工业 Tray, 84
 
 
硬件设计介绍   上位机软件设计介绍
电能质量分析仪硬件设计   电能质量分析仪软件设计
  基本监测功能,装置能在线测量
    电网频率;总的有功、无功功率、功率因数
    三相基波电压、电流有效值、基波功率、功率因数、相位等
    电压偏差、频率偏差
    三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电压、电流
    谐波(2~50次),包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位;各次谐波的有功、无功功率等
  人机界面功能
    装置面板上带有大屏幕LCD显示器,以图形方式显示主要电能质量监测指标的实时数据。设有操作键盘和触摸屏,可方便对装置硬件时钟进行设置,对监测参数进行设置、修改和查看,并设有密码保护。
  统计功能
    装置具有对主要监测指标的在线统计功能,可统计一个时间段内(通常是一天)监测指标的最大值、最小值、平均值、95%概率大值等。
  GPS对时功能
    装置具有GPS硬对时接口,可以接受IRIG-B码对时或者秒脉冲对时信号,保持与远方管理中心的时钟一致,保证了同一变电站内或不同变电站内监测装置的同步采样。
  录波功能
    对于暂态电压事件,装置具有录波功能,能记录暂态电压事件发生时刻前20个周波和后20个周波。
  高级监测指标,装置能在线测量
    间谐波
    电压波动、闪变
    电压骤升、骤降、短时中断
    暂时过电压
  记录存储功能
    可对基本监测指标和高级监测指标实时保存,统计时间间隔可设置,3min数据(最大保存值)在装置上最长保存时间为3个月,之后按“先进先出”原则更新。
  通讯功能
    装置提供多种通讯接口方式,实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录,可通过工业以太网接口与远方电能质量管理中心通讯,也可选择通过RS232C/RS485接口模块,以Modem或GPRS/3G方式与远方通讯。
  告警功能
    可根据用户设定的电能质量指标的限值,启动指标报警功能。

  •   工作电源
    额定值:DC220V/AC220V/DC110V可选
    允许偏差:-20%~+15%
    功率消耗:不大于20W
•   交流电流输入
    输入方式:电流互感器输入
    额定值In:5A/1A
    测量范围:0~1.2In
    功率消耗:不大于0.5VA/路
    过载能力:1.2In连续工作
•   交流电压输入
    输入方式:电压互感器输入
    额定值Un:57.7V/100V
    测量范围:0~1.2Un
    功率消耗:不大于0.5VA/路
    过载能力:1.2Un连续工作,2.0Un允许1s
•   开关量输入
    工作电压:DC24V
    输入方式:空接点或有源接点
    隔离方式:光电隔离,隔离电压2500V
•   监测指标精度
    电压,电流:0.2%
    功率,功率因数:0.5%
    频率偏差:0.005Hz
    电压偏差:0.2%
    三相电压不平衡:0.2%
    三相电流不平衡:0.5%
    谐波:符合GB/T 14549-1993中附录D中的A级要求
    间谐波:参照 /T 14549-1993附录D中对谐波要求的A级
    闪变:5%
    电压波动:5%
     
 
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