一种结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，它包括：用于将电网末端的电压信号进行变换处理的电压信号变换及预处理单元、用于计量用电数和电压信号的采样的电能计量及A/D转换单元；用于对电能计量及A/D转换单元发送的采样电压信号进行计算和判断以监测电压越限事件的发生的主控单元；用于参数设置和查看电压合格率监测信息的人机界面单元；用于存储预设的电压越限阀值和主控单元发送的电压合格率监测记录的存储单元；用于给主控单元提供记录电压越限事件所需的发生时刻信息的实时时钟单元；用于与远程主站通信的通信接口单元和电源模块。本实用新型结构简单、成本不高、适用于对电网末端电压合格率进行监测。
【专利说明】一种结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表
[0001 ] 本申请是申请号为201520710888.8、申请日为2015年9月14日、发明创造名称为“一种具有电压合格率监测功能的电能表”的实用新型专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及一种具有电压合格率监测功能的电能表。
【背景技术】
[0003]随着人们生活水平的日益提高和电力市场环境的日趋开放，电网低压末端的电能质量问题越来越受到人们的关注。电压是电能质量的一项重要衡量指标，电压质量的好坏，将直接影响到客户设备的安全，反映供电企业技术水平的高低，提高供电电压质量既是用户期望，同时也是创建一流供电企业必须达到的主要技术指标之一。
[0004]电压质量的监测和分析是改善和治理电压质量的前提条件，只有及时、准确地监测到电网低压末端若干监测点的电压质量指标数据，并对其进行分析评估，才能提出合理、有效、准确的治理措施，为此亟需一种用于电网低压末端能够对电压合格率进行监测的装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是:为解决通过对电网低压末端电压合格率进行监测从而为改善电网低压末端电压质量提供有效信息的问题，本实用新型提供一种电路结构简单、成本不高且使用时能够对电网低压末端的电压合格率进行有效监测的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表。
[0006]本实用新型的技术方案是:本实用新型的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，其结构特点是:它包括:
[0007]电压信号变换及预处理单元，用于将电网末端的电压信号进行变换处理；
[0008]电能计量及A/D转换单元，用于计量用电数和电压信号的采样；电能计量及A/D转换单元与电压信号变换及预处理单元相连接；
[0009]主控单元，用于对电能计量及A/D转换单元发送的采样电压信号进行计算和判断，监测电压越限事件的发生;主控单元与电能计量及A/D转换单元相连接；
[0010]人机界面单元，用于参数设置和查看电压合格率监测信息；人机界面单元与主控单元相连接；
[0011]存储单元，用于存储预设的电压越限阀值、越限恢复阀值和主控单元发送的电压合格率监测记录;存储单元与主控单元相连接；
[0012]实时时钟单元，用于给主控单元提供记录电压越限事件所需的发生时刻信息；实时时钟单元与主控单元相连接；
[0013]通信接口单元，用于使用时与配套的远程主站通信连接，将主控单元发送的电压越限事件上报远程主站;通信接口单元与主控单元相连接；
[0014]电源模块，用于提供各功能单元工作所需的电源；
[0015]上述的电压信号变换及预处理单元包括电压取样电路、滤波电路和保护电路；
[0016]上述的电能计量及A/D转换单元包括用于电能计量的电能计量芯片和用于电压信号采样的A/D转换模块；
[0017]上述的主控单元包括单片机及看门狗复位电路；
[0018]上述的人机界面单元包括工业级液晶模块和按键；
[0019]上述的存储单元由非易失性存储器EEPROM构成。
[0020]本实用新型具有积极的效果:(I)本实用新型的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，电路结构简单，成本不高，易于使用的推广。(2)本实用新型的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，其在使用时，能够有效监测并记录电网低压末端电压越限情况，并能主动上报给与其配套相连的远程主站，远程主站接收各监测点上报的电压越限情况，进行综合分析，从而得出改善电网低压末端电压质量的有效信息，使得供电部门能够有针对性地解决电网低压末端的电压质量问题。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型的电路结构示意框图；
[0022]图2为本实用新型在使用时的工作流程示意图。
[0023]上述附图中的附图标记如下:
[0024]电压信号变换及预处理单元I，电能计量及A/D转换单元2，主控单元3，人机界面单元4，存储单元5，实时时钟单元6，通信接口单元7，电源模块8。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0026](实施例1)
[0027]见图1，本实施例的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，其主要由电压信号变换及预处理单元1、电能计量及A/D转换单元2、主控单元3、人机界面单元4、存储单元
5、实时时钟单元6、通信接口单元7和电源模块8组成。
[0028]电压信号变换及预处理单元I，用于将电网末端电压信号变换为电能计量及A/D转换单元能够处理的的信号并发送给电能计量及A/D转换单元2;电压信号变换及预处理单元I主要由电压取样电路、滤波电路和保护电路组成。
[0029]电能计量及A/D转换单元2，用于计量用电数和电压信号的采样；电能计量及A/D转换单元2分别与电压信号变换及预处理单元I和主控单元3相连接。电能计量及A/D转换单元2主要由电能计量芯片和A/D转换模块组成，电能计量芯片用于电能计量;A/D转换模块用于电压信号采样并将采样的电压信号发送给主控单元3。
[0030]主控单元3，用于对电能计量及A/D转换单元2发送的采样电压信号进行计算和判断，监测电压越限事件的发生;主控单元3由单片机及看门狗复位电路组成。
[0031]人机界面单元4，用于参数设置和查看电压合格率监测信息；人机界面单元4与主控单元3相连;人机界面单元4主要由工业级液晶模块和按键组成。
[0032]存储单元5，用于存储预设的电压越限阀值、越限恢复阀值和主控单元3发送的电压合格率监测记录;存储单元5与主控单元3相连;存储单元5由非易失性存储器EEPROM构成。
[0033]实时时钟单元6，用于向主控单元3提供记录电压越限事件所需的发生时刻信息；实时时钟单元6与主控单元3相连。
[0034]通信接口单元7，用于使用时与配套的远程主站通信连接，将主控单元3发送的电压越限事件主动上报到远程主站;通信接口单元7与主控单元3相连接；
[0035]电源模块8提供以上各功能单元工作所需的电源。
[0036]参见图2，本实施例的结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表(后述简称电能表)，其工作过程简述如下:
[0037]上电后电能表首先对硬件系统进行初始化，然后主控单元3从存储单元5中读取预先设置的电压越限阀值和越限恢复阀值，完成对电压合格率监测统计功能的配置；
[0038]当上述初始化工作完成以后，电能计量及A/D转换单元2的电能计量芯片实时记载用电量，A/D转换模块进行电压信号采样;主控单元3定时从电能计量及A/D转换单元2获取电压采样值;主控单元3在一个完整的采样周期结束后，开始计算电压方均根有效值并与预设的电压越限阀值进行比较，判断当前电压是否越限，当判定有电压越限发生时，主控单元3生成电压超限事件记录，一方面发送给存储单元5存储，另一方面通过通信接口单元7将电压越限事件主动上报给远程主站。
[0039]以上实施例是对本实用新型的【具体实施方式】的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。
【主权项】
1.一种结构简单的具有电压合格率监测功能的电能表，其特征在于:它包括: 电压信号变换及预处理单元(I)，用于将电网末端的电压信号进行变换处理； 电能计量及A/D转换单元(2)，用于计量用电数和电压信号的采样；电能计量及A/D转换单元(2)与电压信号变换及预处理单元(I)相连接； 主控单元(3)，用于对电能计量及A/D转换单元(2)发送的采样电压信号进行处理;主控单元(3)与电能计量及A/D转换单元(2)相连接； 人机界面单元(4)，用于参数设置和查看电压合格率监测信息；人机界面单元(4)与主控单元(3)相连接； 存储单元(5)，用于存储预设的电压越限阀值、越限恢复阀值和主控单元(3)发送的电压合格率监测记录;存储单元(5)与主控单元(3)相连接； 实时时钟单元(6)，用于给主控单元(3)提供记录电压越限事件所需的发生时刻信息；实时时钟单元(6)与主控单元(3)相连接； 通信接口单元(7)，用于使用时与配套的远程主站通信连接，将主控单元(3)发送的电压越限事件上报远程主站;通信接口单元(7)与主控单元(3)相连接； 电源模块(8)，用于提供各功能单元工作所需的电源； 所述的电压信号变换及预处理单元(I)包括电压取样电路、滤波电路和保护电路； 所述的电能计量及A/D转换单元(2)包括用于电能计量的电能计量芯片和用于电压信号采样的A/D转换模块； 所述的主控单元(3)包括单片机及看门狗复位电路； 所述的人机界面单元(4)包括工业级液晶模块和按键； 所述的存储单元(5)由非易失性存储器EEPROM构成。
【文档编号】G01R22/00GK205539184SQ201620076473
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年9月14日
【发明人】黄申茂, 闵波, 郑冬芬
【申请人】江苏省电力公司常州供电公司, 江苏省电力公司, 国家电网公司