Устройство контроля качества электрической энергии
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к устройствам, предназначенным для контроля качества электрической энергии.
Предлагаемое устройство дополнено центральным процессором, сетевым интерфейсом RS-485 и сетевым интерфейсом 10Base-T Ethernet, причем интерфейс RS-485 соединяет центральный процессор и от одного до пятнадцати модулей измерительных, в частности выходы модулей вычисления действующих значений и модулей вычисления быстрого преобразования Фурье с центральным процессором, а центральный процессор соединяет между собой запоминающее устройство, жидкокристаллический индикатор и через сетевой интерфейс 10Base-T Ethernet подключается к локальной вычислительной сети. Оно позволяет измерять параметры качества электрической энергии в нескольких точках подключения, фиксировать выходы параметров качества за допустимые пределы, и передавать измеренные значения по локальной вычислительной сети.
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к устройствам, предназначенным для контроля качества электрической энергии.
Известны следующие устройства контроля качества электрической энергии - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) «ОМСК-М» (Ощепков В.А. Проблемы контроля качества электрической энергии в электроэнергетических системах / В.А.Ощепков, Д.С.Осипов, А.В.Дед // Энергосбережение и энергетика в Омской области. 2004. №1. С.70), представляющее собой переносное устройство, обеспечивающее регистрацию, оцифровывание и запоминание мгновенных значений сигналов токов и напряжений электрической сети. Данное устройство не содержит центральный процессор, не имеет возможности работать в локальной вычислительной сети (ЛВС) и не позволяет одновременно контролировать параметры качества электрической энергии в нескольких точках подключения на значительном удалении друг от друга.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является прибор контроля качества электроэнергии «Энергомонитор 3.3», разработка: «НПП Марс-Энерго» (Гиниятуллин И.А. Новое поколение метрологического оборудования и приборов контроля качества электроэнергии
«НПП Марс-Энерго» // Энергетика и промышленность России. 2003. №5(33) май), состоящий из микропроцессорного блока выполняющего аналого-цифровое преобразование мгновенных значений гармонических входных сигналов с последующим вычислением значений измеряемых величин из полученного массива данных в соответствии с программой, и стандартного последовательного интерфейса RS-232 либо интерфейса USB для передачи информации во внешние устройства. Данный прибор не имеет центрального процессора, сетевого интерфейса 10BaseT-Ethemet и не имеет возможности работы в ЛВС, а соответственно, может контролироваться и управляться только одной ЭВМ, подключенной непосредственно к прибору. Также в Энергомониторе 3.3 нет возможности одновременно контролировать параметры качества электрической энергии в нескольких точках подключения, что не позволяет выявлять участки энергосети, вносящие ухудшение данных параметров.
Целью полезной модели является повышение эффективности контроля параметров качества электрической энергии за счет возможности контроля параметров качества с любой ЭВМ, подключенной к ЛВС, и возможности контролировать параметры качества в различных точках подключения на расстоянии до 1 км.
Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее запоминающее устройство, жидко-кристаллический индикатор и модуль измерительный, состоящий из блока масштабных преобразований, включающего в себя модули масштабных преобразований напряжений и токов, блока аналого-цифровых преобразователей, включающего в себя аналого-цифровые преобразователи токов и напряжений, блока обработки информации, включающего в себя модули формирования массивов мгновенных значений напряжений и токов, модули вычисления действующих значений напряжений и токов, модули вычисления быстрого преобразования Фурье напряжений и токов, причем, значения измеряемых напряжений поступают на входы модуля масштабных преобразований
напряжений, а значения измеряемых токов - на входы модуля масштабных преобразований токов, модуль масштабных преобразований напряжений, аналого-цифровой преобразователь напряжений и модуль формирования массивов мгновенных значений напряжений соединены последовательно, модуль масштабных преобразований токов, аналого-цифровой преобразователь токов и модуль формирования массивов мгновенных значений токов соединены последовательно, модуль формирования массивов мгновенных значений напряжений соединен с модулем вычисления действующих значений напряжений и модулем вычисления быстрого преобразования Фурье для напряжений, модуль формирования массивов мгновенных значений токов соединен с модулем вычисления действующих значений токов и модулем вычисления быстрого преобразования Фурье для токов, дополнительно снабжено центральным процессором, сетевым интерфейсом RS-485 и сетевым интерфейсом 10Base-T Ethernet, причем интерфейс RS-485 соединяет центральный процессор и от одного до пятнадцати модулей измерительных, в частности выходы модулей вычисления действующих значений и модулей вычисления быстрого преобразования Фурье с центральным процессором, а центральный процессор соединяет между собой запоминающее устройство, жидкокристаллический индикатор и через сетевой интерфейс 10Base-T Ethernet подключается к ЛВС.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство работает следующим образом.
Каждый модуль измерительный (МИ) подключается к трехфазной электрической сети. В блоке масштабных преобразований (БМП) трехфазные напряжения и токи подвергаются масштабному преобразованию до уровня 1В, соответствующего значению диапазона измерения U и I. Мгновенные значения сигналов преобразуются в цифровые коды, при помощи аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и передаются в блок обработки информации (БОИ), где в модуле формирования мгновенных значений
(МФМ) формируются массивы мгновенных значений сигналов напряжения и тока. Далее модули вычисления действующих значений (МUд, МIд) определяют действующие значения напряжения и тока. Параллельно с вычислением действующих значений, происходит вычисление быстрого преобразования Фурье в модулях быстрого преобразования Фурье (МБПФ). Полученные массивы данных по интерфейсу RS-485 передаются в центральный процессор (ЦП). ЦП управляет системой, в которой имеется запоминающее устройство (ЗУ) и жидко-кристаллический индикатор (ЖКИ), а также взаимодействует с ЛВС через интерфейс 10BaseT-Ethemet.
Устройство, подключенное к ЛВС, имеет свой сетевой IP-адрес. Компьютеры, включенные в сеть, могут обращаться к устройству с целью получения информации о параметрах качества электрической энергии и с целью управления им.
Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить эффективность контроля параметров качества электрической энергии за счет возможности контроля параметров качества с ЭВМ, подключенной к ЛВС и возможности поиска участков электрической сети, ухудшающих параметры качества электрической энергии, посредством контроля параметров качества в различных точках подключения на расстоянии до 1 км.
Устройство контроля качества электрической энергии, содержащее запоминающее устройство, жидко-кристаллический индикатор и модуль измерительный, состоящий из блока масштабных преобразований, включающего в себя модули масштабных преобразований напряжений и токов, блока аналого-цифровых преобразователей, включающего в себя аналого-цифровые преобразователи токов и напряжений, блока обработки информации, включающего в себя модули формирования массивов мгновенных значений напряжений и токов, модули вычисления действующих значений напряжений и токов, модули вычисления быстрого преобразования Фурье напряжений и токов, причем значения измеряемых напряжений поступают на входы модуля масштабных преобразований напряжений, а значения измеряемых токов - на входы модуля масштабных преобразований токов, модуль масштабных преобразований напряжений, аналого-цифровой преобразователь напряжений и модуль формирования массивов мгновенных значений напряжений соединены последовательно, модуль масштабных преобразований токов, аналого-цифровой преобразователь токов и модуль формирования массивов мгновенных значений токов соединены последовательно, модуль формирования массивов мгновенных значений напряжений соединен с модулем вычисления действующих значений напряжений и модулем вычисления быстрого преобразования Фурье для напряжений, модуль формирования массивов мгновенных значений токов соединен с модулем вычисления действующих значений токов и модулем вычисления быстрого преобразования Фурье для токов, отличающееся тем, что в него дополнительно введен центральный процессор, сетевой интерфейс RS-485 и сетевой интерфейс 10Base-T Ethernet, причем интерфейс RS-485 соединяет центральный процессор и от одного до пятнадцати модулей измерительных, в частности выходы модулей вычисления действующих значений и модулей вычисления быстрого преобразования Фурье с центральным процессором, а центральный процессор соединяет между собой запоминающее устройство, жидко-кристаллический индикатор и через сетевой интерфейс 10Base-T Ethernet подключается к локальной вычислительной сети.
