一種用于小水電的前端采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種信號采集裝置，尤指一種用于小水電的前端采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力系統(tǒng)中小水電接入配電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛。小水電資源的特點是主要分布在遠離大電網(wǎng)的山區(qū)，所以它既是農(nóng)村能源的重要組成部分，也是大電網(wǎng)的有力補充。每個小水電的接入位置固定，容量可調(diào)。其接入位置固定導(dǎo)致不能有效地對小水電進行合理并網(wǎng)控制。小水電的接入不可避免的造成饋線線路的潮流發(fā)生變化，從而造成諸如功率倒送、電壓過高、繼電保護不準(zhǔn)確等問題的出現(xiàn)。而且由于每個小水電的容量不同，使得不同的接入點對饋線造成的影響不同。這些問題導(dǎo)致并網(wǎng)的容量不能被用戶完全消耗掉，從而可能會造成并網(wǎng)過電壓，影響原繼電保護的執(zhí)行力，產(chǎn)生成電壓波形畸變等影響，使得過電壓饋線所連設(shè)備發(fā)熱損壞，造成家用電器不穩(wěn)定運行，甚至損壞，從而給用戶的生活、經(jīng)濟等帶來很大程度的影響。
[0003]因此，有必要設(shè)計一種能有效地、實時地檢測采集使用電路中三相電流、三相電壓、零序電流、零序電壓、開關(guān)分合閘狀態(tài)、開關(guān)儲能狀態(tài)等相關(guān)情況，并將檢測采集數(shù)據(jù)傳輸給后臺管理模塊的用于小水電的前端采集裝置，以克服上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對【背景技術(shù)】所面臨的問題，本實用新型的目的在于提供一種能有效地、實時地檢測采集使用電路中三相電流、三相電壓、零序電流、零序電壓、開關(guān)分合閘狀態(tài)、開關(guān)儲能狀態(tài)等相關(guān)情況，并將檢測采集數(shù)據(jù)傳輸給后臺管理模塊的用于小水電的前端采集裝置。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于小水電的前端采集裝置，包括:裝置信號輸入端口、電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、信號處理單元、AD轉(zhuǎn)換電路、故障觸發(fā)電路、單片機和后臺管理模塊；所述裝置信號輸入端口與所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊分別連接，所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊與所述信號處理單元分別連接，所述信號處理單元與所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別連接，所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別與所述單片機連接，所述單片機與所述后臺管理模塊連接。
[0006]進一步，所述電流信號采集模塊包括三相電流合成電路，所述電壓信號采集模塊包括三相電壓合成電路，所述三相電流合成電路將三相電流合成為零序電流，所述三相電壓合成電路將三相電壓合成為零序電壓，所述三相電流合成電路、所述三相電壓合成電路與所述信號處理單元分別連接，所述三相電流和所述三相電壓與所述信號處理單元分別連接。
[0007]進一步，所述故障中斷觸發(fā)電路包括全波精密整流電路、信號放大、比較器和保護閾值；所述全波精密整流電路與所述信號放大連接，所述信號放大、所述保護閾值與所述比較器分別連接。
[0008]進一步，還包括IXD顯示單元，所述IXD顯示單元與所述單片機連接。
[0009]進一步，還包括裝置電源及控制輸入接口，所述裝置電源及控制輸入接口與所述單片機連接。
[0010]進一步，還包括電源處理模塊，所述電源處理模塊與所述裝置電源及控制輸入接口、所述單片機分別連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:所述用于小水電的前端采集裝置能有效地、實時地檢測采集使用電路中三相電流、三相電壓、零序電流、零序電壓、開關(guān)分合閘狀態(tài)、開關(guān)儲能狀態(tài)等相關(guān)情況，并將檢測采集數(shù)據(jù)傳輸給后臺管理模塊的。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型用于小水電的前端采集裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本實用新型故障中斷觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0014]為了更好的理解本實用新型的目的、結(jié)構(gòu)、特征以及功效等，現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖1和圖2所示，本實用新型的用于小水電的前端采集裝置包括:裝置信號輸入端口，電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊，信號處理單元，AD轉(zhuǎn)換電路，故障觸發(fā)電路，電源處理模塊，裝置電源及控制輸入接口，單片機，LCD顯示單元和后臺管理模塊；其中，所述電流信號采集模塊包括三相電流合成電路、電壓信號采集模塊包括三相電壓合成電路，所述故障中斷觸發(fā)電路包括全波精密整流電路、信號放大、比較器和保護閾值。
[0016]如圖1和圖2所示，所述裝置信號輸入端口與所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊分別連接，所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊與所述信號處理單元分別連接，所述信號處理單元與所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別連接，所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別與所述單片機連接，所述單片機與所述后臺管理模塊連接，所述三相電流合成電路、所述三相電壓合成電路與所述信號處理單元分別連接，所述三相電流和所述三相電壓與所述信號處理單元分別連接，所述LCD顯示單元與所述單片機連接，所述裝置電源及控制輸入接口與所述單片機連接，所述電源處理模塊與所述裝置電源及控制輸入接口、所述單片機分別連接，其中，所述故障中斷觸發(fā)電路中所述全波精密整流電路與所述信號放大連接，所述信號放大、所述保護閾值與所述比較器分別連接。
[0017]運行時，所述裝置信號輸入端口將信號通過所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊將信號傳輸給所述信號處理單元，其中，三相電流和三相電壓直接與所述信號處理單元連接，能有效采集各相電流和電壓的信息，同時也采集了零序電流和零序電壓，大大提高了信號檢測的精度，實現(xiàn)線路電流電壓和功率等參數(shù)的高度采集，所述裝置信號輸入端口也能將開關(guān)狀態(tài)信號直接傳輸給所述信號處理單元，當(dāng)傳輸信號無故障時，就直接將采集信號經(jīng)過所述AD轉(zhuǎn)換電路傳給所述單片機進行處理，當(dāng)傳輸信號有故障時，就經(jīng)由所述故障中斷觸發(fā)電路傳輸給所述單片機；同時，所述裝置電源及控制輸入接口采集的信號直接傳輸給所述單片機，也會經(jīng)過所述電源處理模塊傳輸給所述單片機，所述單片機分兩個通道，一個是和所述LCD顯示單元之間進行串口通信，另一個是和所述后臺管理模塊進行無線通信，所述LCD顯示單元通過與所述單片機進行串口數(shù)據(jù)傳輸，通過按鍵操作完成測量數(shù)據(jù)、參數(shù)等信息的顯示和設(shè)定，便于裝置現(xiàn)場維護。
[0018]所述用于小水電的前端采集裝置可實現(xiàn)相間短路故障、單相接地故障檢測、保護參數(shù)設(shè)置功能；當(dāng)電路發(fā)生相間短路故障時，所述故障中斷觸發(fā)電路中短路信號經(jīng)過所述全波精密整流、所述信號放大后，與用戶設(shè)置的所述保護閾值經(jīng)過所述比較器進行比較，當(dāng)檢測到短路信號大于所述保護閾值所設(shè)置的值時，產(chǎn)生相間短路中斷信號給所述單片機；當(dāng)電路發(fā)生單相接地故障時，所述故障中斷觸發(fā)電路中零序電壓信號經(jīng)過所述全波精密整流、所述信號放大后，與所述保護閾值設(shè)定的零序電壓閾值進行比較，檢測到零序電壓信號大于零序電壓值時，產(chǎn)生單相接地中斷信號傳給所述單片機；所述單片機根據(jù)具體中斷信號類型，準(zhǔn)確判斷出故障原因，并向所述后臺管理模塊發(fā)送相應(yīng)故障信息，對電流電壓進行同步采樣，大大提高信號測量精度，實現(xiàn)線路電流電壓和功率等參數(shù)的高精度采集，方便用戶根據(jù)所述后臺管理模塊對配網(wǎng)線路進行管理。
[0019]綜上所述，本實用新型有下列有益效果:
[0020](1)三相電流和三相電壓直接與所述信號處理單元連接，能有效采集各相電流和電壓的信息，同時也采集了零序電流和零序電壓，大大提高了信號檢測的精度，實現(xiàn)線路電流電壓和功率等參數(shù)的高度采集；
[0021](2)所述用于小水電的前端采集裝置可實現(xiàn)相間短路故障、單相接地故障檢測、保護參數(shù)設(shè)置功能；
[0022](3)所述用于小水電的前端采集裝置可實時測量三相電流、相電壓、線電壓、零序電流、零序電壓、開關(guān)分合閘狀態(tài)、開關(guān)儲能狀態(tài)等，并把核心信息定時主動上傳給所述后臺管理模塊；
[0023](4)線路發(fā)生故障時，所述用于小水電的前端采集裝置監(jiān)測采集故障電流電壓，并將零序電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、故障發(fā)生時間等主動上報給后臺軟件；
[0024]以上詳細(xì)說明僅為本實用新型之較佳實施例的說明，非因此局限本實用新型的專利范圍，所以，凡運用本創(chuàng)作說明書及圖示內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化，均包含于本實用新型的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于小水電的前端采集裝置，其特征在于，包括:裝置信號輸入端口、電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、信號處理單元、AD轉(zhuǎn)換電路、故障觸發(fā)電路、單片機和后臺管理模塊；所述裝置信號輸入端口與所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊分別連接，所述電流信號采集模塊、所述電壓信號采集模塊與所述信號處理單元分別連接，所述信號處理單元與所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別連接，所述AD轉(zhuǎn)換電路、所述故障中斷觸發(fā)電路分別與所述單片機連接，所述單片機與所述后臺管理模塊連接。2.如權(quán)利要求1所述的用于小水電的前端采集裝置，其特征在于:所述電流信號采集模塊包括三相電流合成電路，所述電壓信號米集模塊包括三相電壓合成電路，所述三相電流合成電路將三相電流合成為零序電流，所述三相電壓合成電路將三相電壓合成為零序電壓，所述三相電流合成電路、所述三相電壓合成電路與所述信號處理單元分別連接，所述三相電流和所述三相電壓與所述信號處理單元分別連接。3.如權(quán)利要求1所述的用于小水電的前端采集裝置，其特征在于:所述故障中斷觸發(fā)電路包括全波精密整流電路、信號放大、比較器和保護閾值；所述全波精密整流電路與所述信號放大連接，所述信號放大、所述保護閾值與所述比較器分別連接。4.如權(quán)利要求1所述的用于小水電的前端采集裝置，其特征在于:還包括LCD顯示單元，所述IXD顯示單元與所述單片機連接。5.如權(quán)利要求1所述的用于小水電的前端采集裝置，其特征在于:還包括裝置電源及控制輸入接口，所述裝置電源及控制輸入接口與所述單片機連接。6.如權(quán)利要求5所述的用于小水電的前端采集裝置，其特征在于:還包括電源處理模塊，所述電源處理模塊與所述裝置電源及控制輸入接口、所述單片機分別連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于小水電的前端采集裝置，包括：裝置信號輸入端口、電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、信號處理單元、AD轉(zhuǎn)換電路、故障觸發(fā)電路、單片機和后臺管理模塊。所述用于小水電的前端采集裝置能有效地、實時地檢測采集電路中三相電流、三相電壓、零序電流、零序電壓、開關(guān)分合閘狀態(tài)、開關(guān)儲能狀態(tài)等相關(guān)情況，并將檢測采集數(shù)據(jù)傳輸給后臺管理模塊的。
【IPC分類】G01R31/00, G01R19/25, G01R31/02
【公開號】CN205067586
【申請?zhí)枴緾N201520722101
【發(fā)明人】湯懷收
【申請人】武漢興匯電力科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月17日