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一种智能电网 电能 质量监测系统

阅读：407发布：2020-05-15

专利汇可以提供一种智能电网电能质量监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种智能电网电能质量监测系统，包括电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块、信号处理单元和主控CPU，所述电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块分别采集电网线路上的电流信号、电压信号、频率信号并传输给到信号处理单元中，信号处理单元对输入的信号进行处理后输出给主控CPU，本发明智能电网电能质量监测系统智能电网电能质量监测系统能够对交流电网电能传输线路上的电压、电流、频率进行实时监测，通过显示器进行数据的直观显示，并且在遇到异常情况时能够自动启动警示模块进行报警信号的传输，同时本设计采用独立电源供电，并不依赖于待检测的电网线路，这样就能够避免电网线路的变化对系统造成的影响。，下面是一种智能电网电能质量监测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种智能电网电能质量监测系统，包括电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块、信号处理单元和主控CPU，其特征在于，所述电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块分别采集电网线路上的电流信号、电压信号、频率信号并传输给到信号处理单元中，信号处理单元对输入的信号进行处理后输出给主控CPU，主控CPU上连接有用于显示电流、电压、频率具体数值的显示器以及用于在遇到异常情况时发出报警信号的警示模块。
2.根据权利要求1所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述主控CPU上连接有独立电源，所述独立电源不采用电网线路供电。
3.根据权利要求1所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述主控CPU上还连接有用于完成无线通信的GPRS模块。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述主控CPU上还连接有计时器和存储器。
5.根据权利要求1所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括3个独立的信号处理电路，分别对应电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块，信号处理电路包括抗干扰模块、信号放大器、算法处理模块和AD转换模块，抗干扰模块的输入端连接检测信号，抗干扰模块的输出端连接信号放大器的输入端，信号放大器的输出端连接算法处理模块的输入端，算法处理模块的输出端连接AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端连接输出信号。
6.根据权利要求3所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述独立电源包括新能源发电模块、电阻R1、二极管D1、三极管V1和蓄电池E，新能源发电模块的一端连接三极管V1的集电极，三极管V1的基极与电阻R1的另一端和二极管D1的负极相连接，三极管V1的发射极连接蓄电池E的正极，三极管V1的发射极还连接稳压器U1的脚1，三极管V1的发射极还输出5V直流电压，稳压器U1的脚3输出3.3V直流电压。
7.根据权利要求6所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述新能源发电模块为太阳能板、风力发电机、地热发电机中的一种或多种组合。
8.根据权利要求6所述的一种智能电网电能质量监测系统，其特征在于，所述稳压器U1的型号为AMS1117-3.3。

说明书全文

一种智能电网 电能 质量监测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力技术领域，具体是一种智能电网电能质量监测系统。

背景技术

[0002] 电力系统由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。

[0003] 电力系统输送电能的质量直接关系到用电负载的使用状况，其电压、频率的高低直接决定了负载的使用寿命，因此需要定点监测控制。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种智能电网电能质量监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能电网电能质量监测系统，包括电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块、信号处理单元和主控CPU，所述电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块分别采集电网线路上的电流信号、电压信号、频率信号并传输给到信号处理单元中，信号处理单元对输入的信号进行处理后输出给主控CPU，主控CPU上连接有用于显示电流、电压、频率具体数值的显示器以及用于在遇到异常情况时发出报警信号的警示模块。

[0006] 作为本发明的进一步技术方案：所述主控CPU上连接有独立电源，所述独立电源不采用电网线路供电。

[0007] 作为本发明的进一步技术方案：所述主控CPU上还连接有用于完成无线通信的GPRS模块。

[0008] 作为本发明的进一步技术方案：所述主控CPU上还连接有计时器和存储器。

[0009] 作为本发明的进一步技术方案：所述信号处理单元包括3个独立的信号处理电路，分别对应电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块，信号处理电路包括抗干扰模块、信号放大器、算法处理模块和AD转换模块，抗干扰模块的输入端连接检测信号，抗干扰模块的输出端连接信号放大器的输入端，信号放大器的输出端连接算法处理模块的输入端，算法处理模块的输出端连接AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端连接输出信号。

[0010] 作为本发明的进一步技术方案：所述独立电源包括新能源发电模块、电阻R1、二极管D1、三极管V1和蓄电池E，新能源发电模块的一端连接三极管V1的集电极，三极管V1的基极与电阻R1的另一端和二极管D1的负极相连接，三极管V1的发射极连接蓄电池E的正极，三极管V1的发射极还连接稳压器U1的脚1，三极管V1的发射极还输出5V直流电压，稳压器U1的脚3输出3.3V直流电压。

[0011] 作为本发明的进一步技术方案：所述新能源发电模块为太阳能板、风力发电机、地热发电机中的一种或多种组合。

[0012] 作为本发明的进一步技术方案：所述稳压器U1的型号为AMS1117-3.3。

[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明智能电网电能质量监测系统智能电网电能质量监测系统能够对交流电网电能传输线路上的电压、电流、频率进行实时监测，通过显示器进行数据的直观显示，并且在遇到异常情况时能够自动启动警示模块进行报警信号的传输，同时本设计采用独立电源供电，并不依赖于待检测的电网线路，这样就能够避免电网线路的变化对系统造成的影响。附图说明

[0014] 图1为本发明的整体示意图。

[0015] 图2为信号处理单元的电路图。

[0016] 图3为独立电源的电路图。

具体实施方式

[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0018] 实施例1：请参阅图1-3，一种智能电网电能质量监测系统，包括电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块、信号处理单元和主控CPU，所述电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块分别采集电网线路上的电流信号、电压信号、频率信号并传输给到信号处理单元中，信号处理单元对输入的信号进行滤波、放大、数据运算和AD转换操作处理后输出给主控CPU，主控CPU上连接有用于显示电流、电压、频率具体数值的显示器以及用于在遇到异常情况时发出报警信号的警示模块。因此系统能够对交流电网电能传输线路上的电压、电流、频率进行实时监测，通过显示器进行数据的直观显示，并且在遇到异常情况时能够自动启动警示模块进行报警信号的传输，同时本设计采用独立电源供电，并不依赖于待检测的电网线路，这样就能够避免电网线路的变化对系统造成的影响。

[0019] 实施例2，在实施例1的基础上，本设计的信号处理单元包括3个独立的信号处理电路，分别对应电压检测模块、电流检测模块、频率检测模块，信号处理电路包括抗干扰模块、信号放大器、算法处理模块和AD转换模块，抗干扰模块的输入端连接检测信号，抗干扰模块的输出端连接信号放大器的输入端，信号放大器的输出端连接算法处理模块的输入端，算法处理模块的输出端连接AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端连接输出信号。其中，算法处理模块内部包括存储单元，存储单元中存储了市电正常电压、电流或频率值，算法处理模块通过将输入信号与存储数值进行差值运算，得出偏移值，然后将偏移值进行输出，最终利用AD转换模块输送偏移值，这样更方便使用者观察和判断。

[0020] 独立电源包括新能源发电模块、电阻R1、二极管D1、三极管V1和蓄电池E，新能源发电模块的一端连接三极管V1的集电极，三极管V1的基极与电阻R1的另一端和二极管D1的负极相连接，三极管V1的发射极连接蓄电池E的正极，三极管V1的发射极还连接稳压器U1的脚1，三极管V1的发射极还输出5V直流电压，稳压器U1的脚3输出3.3V直流电压。通过新能源发电模块输出直流电压，经过电阻R1和二极管D1组成的分压模块后输出给三极管V1的基极，电压正常时，三极管V1导通，后面电路得电，蓄电池E进行储能，当出现欠压情况时，其分压不足以满足三极管V1的导通，从而保护后面的电路。

[0021] 本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的电阻、电容元件可以是一个元件也可以是多个元件串联或并联组成，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

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