电能质量分析仪

来源：ADI

发布时间：[2013-11-08]

　　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。

　　* 此参考设计由世健Excelpoint提供，如您有任何疑问，可参见右侧联系信息直接与世健Excelpoint进行联系，或联系ADI亚洲技术支持中心。

　　硬件设计介绍

　　• 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。

　　​上位机软件设计介绍

　　• 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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