CN108562815A - 电网电能质量控制及监测*** - Google Patents

电网电能质量控制及监测*** Download PDF

Info

Publication number
CN108562815A
CN108562815A CN201810659874.6A CN201810659874A CN108562815A CN 108562815 A CN108562815 A CN 108562815A CN 201810659874 A CN201810659874 A CN 201810659874A CN 108562815 A CN108562815 A CN 108562815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
power quality
monitoring system
main control
electric energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810659874.6A
Other languages
English (en)
Inventor
纪秀
王晖
李殿文
王明晨
张猛
柳翔天
单双双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Changchun Institute Technology
Original Assignee
Changchun Institute Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute Technology filed Critical Changchun Institute Technology
Priority to CN201810659874.6A priority Critical patent/CN108562815A/zh
Publication of CN108562815A publication Critical patent/CN108562815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25174—Ethernet
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25176—RS485, differential data signals, xor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25202—Internet, tcp-ip, web server : see under S05B219-40

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

一种电网电能质量控制及监测***，其特征在于：主控单片机有10个输出端和2个输入端，输出端与RS485通讯电路、自动重合闸、电源管理器、Wifi、蓝牙、以太网、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组、第一在线电能表相接，一个输入端连接第二在线电能表，另一个输入端连接电能质量采集板的输出端，电能质量采集板的输入端连接电压互感器和电流互感器，主控单片机接收电能质量采集板采集上来的电参数，主控单片机通过蓝牙、Wifi、以太网实现与上位机通讯，能够有效地抑制电容充电时候的过电流和放电时候的过电流，主控单片机通过对电源管理器的协调管理，实现整个***的电源供应稳定运行。

Description

电网电能质量控制及监测***
技术领域
本发明涉及供电配电网实时监测技术领域，特别是涉及电能质量参数的在线监测调节***。
背景技术
目前，国内对于电能质量控制与检测正在朝着智能化，精确化方向发展。电能质量控制与检测装置它串接于电网实际试验线路中，该装置内部由可调负载和在线电能表构成，通过调节负载可以模拟控制用电装置和线路的阻抗，供在线调节电能质量的各项参数，是各种试验机和低压电器带电实验必用的配件。该应用既可以工厂企业实现廉价的动态无功补偿，而且它的负载可调性还可以应用于很多研究所学校进行研究工作，使用效果前景广泛，价格低廉，控制简单。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电能质量控制及监测装置，同时能够实现全自动的无功补偿、谐波抑制、以及电能质量参数的采集计算的在线监测***。
本发明提供一种电网电能质量控制及监测***，其特征在于：包括主控单片机、电能质量采集板、RS485通讯电路、两个在线电能表、自动重合闸、电源管理模块、液晶显示器、电压互感器、电流互感器、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组、蓝牙、Wifi、以太网，主控单片机有10个输出端和2个输入端，10个输出端分别与RS485通讯电路、自动重合闸、电源管理器、Wifi、蓝牙、以太网、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组、第一在线电能表相接，一个输入端连接第二在线电能表，另一个输入端连接电能质量采集板的输出端，电能质量采集板的输入端连接电压互感器和电流互感器，第一在线电能表连接液晶显示器，主控单片机接收电能质量采集板采集上来的电参数，使用第一在线万能表，通过液晶显示器显示电参数，主控单片机通过蓝牙、Wifi、以太网实现与上位机通讯，通过RS485通讯电路对***各项功能人工设置，主控单片机通过串行编码来支配各个继电器的断开和闭合，能够有效地抑制电容充电时候的过电流和放电时候的过电流，主控单片机通过对电源管理器的协调管理，实现整个***的电源供应稳定运行。
所述的主控单片机型号MSP430。
所述的RS485通讯电路接口使用的是SP3485芯片控制电路。
所述的电能质量采集板使用的是青岛青智仪器有限公司P350。
所述的电压、电流互感器使用的是德力西电气的CT\PT100VA。
所述的两个在线电能表使用的是柳川仪表公司的485远程三相四线电能表。
所述的Wifi模块使用的是Node MCU ESP8266模块。
所述的以太网使用的是宇泰公司的UT-620 RS485转以太网TCP\IP模块。
所述的电源管理模块使用的是广州能达隔离电源模块。
本发明采集数据精度高，电能质量参数调节速度快，调节准确，灵活性高，具有实时性。良好的避免了人工调节慢，调节效果不好的弊端。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明主控制器电路图；
图3是本发明RS485总线电路图；
图4是本发明通讯电路结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明包括主控单片机、电能质量采集板、通信模块（蓝牙无线通讯模块，WIFI无线通讯模块，以太网有线通讯模块）、在线电能表、控制键盘、自动重合闸、电源管理模块、液晶显示器、电压互感器、电流互感器、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组。主控单片机分别与RS485通讯电路（就地传送数据）、电能质量采集板（通过三相电压电流互感器采集各项交流电参数）、在线电能表（用于电能的计量）、自动重合闸（保护）、电源管理模块（给各个模块供电）、WiFi（近距离无线通讯）、蓝牙（近距离一对一无线通讯）、以太网（远程上位机通讯）、固态继电器组（控制并联的电抗器组）、电容式接触器组（控制并联的电容器组）、功率继电器组相接（控制并联的电阻器组）相接，电能质量采集板连接三相电压电流互感器，在线电能表连接液晶显示器。
这里所指出的主控单片机接收电压互感器、电流互感器、电能质量采集板采集上来的电参数，通过单片机的自动分析，做出无功补偿，谐波抑制、自动重合闸等操作，同时它使用在线万能表，通过液晶显示显示电参数，主控单片机还可以通过蓝牙、Wifi、以太网实现与上位机通讯，也可以用键盘对***各项功能人工设置。主控单片机通过串行编码来实现各个继电器的断开和闭合，能够实现各个并联的电器能够按最佳分配方案连接到电路上。电容式接触器组能够有效地抑制电容充电时的过流。主控单片机连接电源管理器，可以实现整个***的电源管理。
参照图2，主控单片机使用的是MSP430系列16位控制芯片，它的5脚和6脚接到12Mhz的无源晶振X1上面，旁边还有两个微调电容C8、C9接到GND、上面。它的7脚是复位引脚，通过一个按键SW1接到地，并且并联一个RC C10和R6充电延时电路，使得单片机能够实现上电复位功能。它的1，2，3，4脚分别是NRST，PC13、PC14和PC15是模拟出来的SPI总线接到Wifi模块、蓝牙模块或者是以太网模块的SPI接口上来进行与外部上位机的远程数据交互。10到17脚接到键盘上面的8位矩阵键盘的八位并口上面，之后通过键盘接到GND上面。通信模块通过单片机上的第18，19（PB0、PB1）脚，引接出TTL电平串口。PB2是自动重合闸的开关检测接口，通过自动重合闸的常开辅助触点接到GND上面。主控单片机的25到31口是继电器组的通讯接口，通过串行编码来实现各个继电器的断开和闭合；它的第45和46引脚接到RS485通讯总线上面。
参照图3，RS485通讯电路通过主控单片机上面的D7和D8引脚接入串行数据，接到一个74VHC04六路反相器上面，使得D8的信号反相和隔离。之后和D7的信号接到SP485RS485转换芯片上面的RO和DI引脚，输出端的A和B接到485模块的接线柱JP1上面，同时485A有一个47K的上拉电阻，485B有一个47K的下拉电阻，分别接到5V网络和GND上面。之后485A和485B接到电能质量采集板上面，可以进行串行通讯。GND接到电源管理的负极，产生回路，使电路工作。
参照图4，RS485通讯电路包括无线单片机（3-1），无线单片机（3-1）的引脚16、引脚17和引脚18分别与加速度传感器（18）的引脚12、引脚10和引脚8相连接，无线单片机（3-1）的引脚44与电容C1串联，电容C1接地，无线单片机（3-1）的引脚43与电容C2串联，电容C2接地，无线单片机（3-1）的引脚44与引脚43之间并联有晶振1，无线单片机（3-1）的引脚19与电容C5串联，电容C5接地，无线单片机（3-1）的引脚21与电容C4串联，电容C4接地，无线单片机（3-1）的引脚32分别与电感L2的一端和印刷版微波传输线（3-3）的一端相连接，电感L2的另一端与无线单片机（3-1）的引脚34相连接，印刷版微波传输线（3-3）的另一端分别与电感L2的另一端、引脚34和电感L3的一端相连接，电感L3的另一端与电容C3串联，电容C3与外部天线（3-2）相连接。

Claims (10)

1.一种电网电能质量控制及监测***，其特征在于：包括主控单片机、电能质量采集板、RS485通讯电路、两个在线电能表、自动重合闸、电源管理模块、液晶显示器、电压互感器、电流互感器、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组、蓝牙、Wifi、以太网，主控单片机有10个输出端和2个输入端，10个输出端分别与RS485通讯电路、自动重合闸、电源管理器、Wifi、蓝牙、以太网、固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组、第一在线电能表相接，一个输入端连接第二在线电能表，另一个输入端连接电能质量采集板的输出端，电能质量采集板的输入端连接电压互感器和电流互感器，第一在线电能表连接液晶显示器，主控单片机接收电能质量采集板采集上来的电参数，使用第一在线万能表，通过液晶显示器显示电参数，主控单片机通过蓝牙、Wifi、以太网实现与上位机通讯，通过RS485通讯电路对***各项功能人工设置，主控单片机通过串行编码来支配各个继电器的断开和闭合，能够有效地抑制电容充电时候的过电流和放电时候的过电流，主控单片机通过对电源管理器的协调管理，实现整个***的电源供应稳定运行。
2.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的主控单片机包括MSP430芯片，其最小***电路，RS485通讯电路，分别与主控单片机MSP430相连接。
3.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的485通讯接口使用的是SP3485芯片控制电路。
4.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的电能质量采集板使用的是青岛青智仪器有限公司P350。
5.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的电压电流互感器使用的是德力西电气的CT\PT100VA。
6.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的在线电能表使用的是柳川仪表公司的485远程三相四线电能表。
7.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的Wiff模块使用的是Node MCU ESP8266模块。
8.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的蓝牙模块使用的是ESP32-01双频双核双模组蓝牙模块。
9.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的以太网使用的是宇泰公司的UT-620 RS485转以太网TCP\IP模块。
10.根据权利要求1所述的电网电能质量控制及监测***，其特征在于：所述的固态继电器组、电容式接触器组、功率继电器组的驱动电路使用的是MOC3201和TLP521驱动光耦驱动。
CN201810659874.6A 2018-06-25 2018-06-25 电网电能质量控制及监测*** Pending CN108562815A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810659874.6A CN108562815A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网电能质量控制及监测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810659874.6A CN108562815A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网电能质量控制及监测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108562815A true CN108562815A (zh) 2018-09-21

Family

ID=63554618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810659874.6A Pending CN108562815A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 电网电能质量控制及监测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108562815A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109245312A (zh) * 2018-11-15 2019-01-18 东北电力大学 一种低压配网电能质量综合治理装置
CN109884421A (zh) * 2019-01-18 2019-06-14 常州天曼智能科技有限公司 一种配电网电能质量监测***及方法
CN112698068A (zh) * 2020-12-08 2021-04-23 烟台科大正信电气有限公司 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表
CN112701695A (zh) * 2021-03-12 2021-04-23 江西智控节能工程有限公司 一种智能节能电气成套柜

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156058Y (zh) * 2007-12-27 2008-11-26 杭州之江开关股份有限公司 智能型电能质量分析仪
CN202049203U (zh) * 2011-04-02 2011-11-23 常州高源电力电子有限公司 可投切电容器的多功能在线电能质量检测装置
CN202494742U (zh) * 2012-03-30 2012-10-17 上海巨耕电气有限公司 多功能电能质量采集分析仪
CN203178365U (zh) * 2013-04-25 2013-09-04 国家电网公司 电能质量高频谐波监测装置
CN205038272U (zh) * 2015-08-31 2016-02-17 贵州电网有限责任公司贵阳供电局 一种电能质量监控***
CN105680560A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 西安银河网电智能电气有限公司 基于物联网的电能质量监控装置
CN106021166A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 从兴技术有限公司 基于rs485总线的多主机通信电路
CN106338638A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 天津市鸿远电气股份有限公司 电能质量检测装置
CN106980589A (zh) * 2017-02-10 2017-07-25 海尔优家智能科技（北京）有限公司 一种rs‑485自动收发电路
CN107391032A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 苏州大学 基于k64‑mcu的led幕墙控制器
CN107658902A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 长春工程学院 一种具有电能质量监控功能的光伏并网逆变器
CN107677911A (zh) * 2017-11-06 2018-02-09 长春工程学院 一种带有电气火灾预警功能的电能质量检测装置
CN208506156U (zh) * 2018-06-25 2019-02-15 长春工程学院 电网电能质量控制及监测***

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156058Y (zh) * 2007-12-27 2008-11-26 杭州之江开关股份有限公司 智能型电能质量分析仪
CN202049203U (zh) * 2011-04-02 2011-11-23 常州高源电力电子有限公司 可投切电容器的多功能在线电能质量检测装置
CN202494742U (zh) * 2012-03-30 2012-10-17 上海巨耕电气有限公司 多功能电能质量采集分析仪
CN203178365U (zh) * 2013-04-25 2013-09-04 国家电网公司 电能质量高频谐波监测装置
CN105680560A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 西安银河网电智能电气有限公司 基于物联网的电能质量监控装置
CN205038272U (zh) * 2015-08-31 2016-02-17 贵州电网有限责任公司贵阳供电局 一种电能质量监控***
CN106021166A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 从兴技术有限公司 基于rs485总线的多主机通信电路
CN106338638A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 天津市鸿远电气股份有限公司 电能质量检测装置
CN106980589A (zh) * 2017-02-10 2017-07-25 海尔优家智能科技（北京）有限公司 一种rs‑485自动收发电路
CN107391032A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 苏州大学 基于k64‑mcu的led幕墙控制器
CN107658902A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 长春工程学院 一种具有电能质量监控功能的光伏并网逆变器
CN107677911A (zh) * 2017-11-06 2018-02-09 长春工程学院 一种带有电气火灾预警功能的电能质量检测装置
CN208506156U (zh) * 2018-06-25 2019-02-15 长春工程学院 电网电能质量控制及监测***

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109245312A (zh) * 2018-11-15 2019-01-18 东北电力大学 一种低压配网电能质量综合治理装置
CN109884421A (zh) * 2019-01-18 2019-06-14 常州天曼智能科技有限公司 一种配电网电能质量监测***及方法
CN112698068A (zh) * 2020-12-08 2021-04-23 烟台科大正信电气有限公司 一种满足端子座温度监测的物联网模组化电能表
CN112701695A (zh) * 2021-03-12 2021-04-23 江西智控节能工程有限公司 一种智能节能电气成套柜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108562815A (zh) 电网电能质量控制及监测***
CN102313850B (zh) 一种柔性直流输电***的物理实时动态模拟装置
CN109861261B (zh) 一种基于ems的储能变流器的功率均衡控制方法以及储能控制***
CN106998147B (zh) 一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法
CN107342598B (zh) 一种基于谐波阻抗控制的孤岛微电网谐波功率分配方法
CN203243049U (zh) 无功补偿节能装置
CN203690930U (zh) 一种混合型无功补偿控制***
CN208506156U (zh) 电网电能质量控制及监测***
CN105044492A (zh) 一种低压电气成套开关设备温升试验***
CN201637771U (zh) 测试箱与测试***
CN110460052A (zh) 一种能改善配电网电能质量的光伏逆变控制方法
CN207218249U (zh) 一种智能平衡调压消谐综合治理装置
Lana et al. Control of directly connected energy storage in LVDC distribution network
CN105762811A (zh) Statcom与高压直流输电***的控制***及方法
CN111579892B (zh) 一种用于级联型svg功率模块的测试***及方法
CN201813213U (zh) 通用一控多消弧线圈及接地选线成套***
CN109103906A (zh) 一种三相配电***和三相不平衡补偿装置
CN104764958A (zh) 一种电能质量治理设备试验***
CN204578096U (zh) 低压有源电力滤波器控制***
CN207010540U (zh) 电力电子功率模块的驱动控制***及其取能电源
CN110212556A (zh) 三相不平衡及无功治理自动投切装置及方法
CN103840551A (zh) 一种智能断路器控制器
CN202818122U (zh) 一种电网模拟器
CN209913497U (zh) 一种三相供电电路及装置
CN207426699U (zh) 一种基于集散布局的有源电力滤波***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination