农村电网远程谐波监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力监测技术，具体地讲，是一种农村电网远程谐波监测装置。
【背景技术】
[0002]随着不同的家用电器的普及，大量波动负荷投入农村电网中，使得电能质量日益恶化。
[0003]现有的各种电能质量监测装置大多应用到城市供电或者工业用电场所，监测体系比较庞大，接线麻烦，需要专人安装与定期维护，设备运行和维护成本较高，难以在偏远的农村地区进行普及。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述缺陷，本实用新型提出一种农村电网远程谐波监测装置，接线简单，安装方便，运行和维护成本也比较低廉，非常适合对农村电网质量进行改善。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的具体的技术方案如下:
[0006]—种农村电网远程谐波监测装置，包括市电输入接口、市电输出接口、电压互感器、电流互感器、微处理器和无线通信模块，所述无线通信模块通过串口与所述微处理器相连，用于实时传输微处理器监测到的谐波信号，其关键在于:
[0007]所述电压互感器的一次线圈一端经电阻Rl接市电输入接口的火线端，另一端与市电输入接口的零线端相连，该电压互感器的二次线圈经过第一信号调理电路后输出电压采样信号到所述微处理器的第一采样端；
[0008]所述电流互感器的一次线圈串接在市电输入接口的火线端与市电输出接口的火线端之间，该电流互感器的二次线圈经过第二信号调理电路后输出电流采样信号到所述微处理器的第二采样端；
[0009]所述市电输入接口的零线端与市电输出接口的零线端直连，在所述微处理器的输出端还连接有谐波补偿电路。
[0010]基于上述设计，本装置对外设置有4个接线端，即市电输入接口的火线端、零线端与市电输出接口的火线端和零线端，安装过程中，仅仅需要将市电输入接口的两个端子接入农网干线中，将市电输出接口的两个端子与农网入户线连接，可以很好的作为农网入户设备使用，安装非常方便，装置内部的电压互感器和电流互感器能够很好的采集电网中的电力信号，通过微处理器的分析和处理，可以很好的实现谐波监测，电力输送的质量可以实时的通过无线通信模块回传到远程服务器，便于实现数据处理，一旦监测到异常，微处理器还可以通过控制谐波补偿电路进行初步调整，足以满足农村电网复杂度相对较低的应用环境，设备不用专人现场维护，运维成本低。
[0011]作为进一步描述，所述谐波补偿电路包括两个补偿电容，每个补偿电容串接一个继电器的常开开关后作为一路补偿电路连接在市电输出接口的火线端和零线端之间。通过控制不同容置的补偿电容切入，可以实现谐波滤除，提升农村电网质量。
[0012]为了实现智能控制，所述谐波补偿电路中的继电器分别由一个与所述微处理器相连的三极管控制，该三极管的基极接收所述微处理器的控制信号，三极管的发射极接地，在三极管的集电极和驱动电源之间接继电器的线圈。
[0013]进一步的，为了降低运行成本，避免使用独立的电源供电，在所述市电输入接口的火线端和零线端之间还连接有变压器，该变压器输出12V交流电源到整流器中，所述整流器的输出端还连接有直流稳压电路，通过所述直流稳压电源输出5V直流电源，从而满足信号调理电路、微处理器以及无线通信模块的电源需求。
[0014]作为优选，所述电压互感器采用的型号为ZMPT107，所述电流互感器采用的型号为ZMCTl18 ο
[0015]本实用新型的显著效果是:
[0016]规范了监测装置的内外线路布局，安装时接线方便，监测数据可以远程传输，不需专业人员现场维护，能够实现局部范围内的谐波补偿，能够实现农村电网电力质量提升。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的电路原理框图；
[0018]图2是本实用新型的内部接线图；
[0019]图3是具体实施例中的继电器驱动电路图；
[0020]图4是具体实施例中的电源转换电路图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】以及工作原理作进一步详细说明。
[0022]如图1所示，一种农村电网远程谐波监测装置，包括市电输入接口 AC-1N、市电输出接口 AC-0UT、电压互感器、电流互感器、微处理器和无线通信模块，所述无线通信模块通过串口与所述微处理器相连，用于实时传输微处理器监测到的谐波信号；
[0023]从图2可以看出，在本实施例中，所述电压互感器采用的型号为ZMPT107，所述电流互感器采用的型号为ZMCT118，电压互感器的一次线圈一端经电阻Rl接市电输入接口的火线端，另一端与市电输入接口的零线端相连，该电压互感器的二次线圈经过第一信号调理电路后输出电压采样信号到所述微处理器的第一采样端；
[0024]所述电流互感器的一次线圈串接在市电输入接口的火线端与市电输出接口的火线端之间，该电流互感器的二次线圈经过第二信号调理电路后输出电流采样信号到所述微处理器的第二采样端；
[0025]所述市电输入接口的零线端与市电输出接口的零线端直连，在所述微处理器的输出端还连接有谐波补偿电路。
[0026]图中所示的AC-L-1N为市电输入接口的火线端，AC-N-1N为市电输入接口的零线端，AC-L-OUT为市电输出接口的火线端，AC-N-OUT为市电输出接口的零线端。
[0027]从图2还可以看出，所述谐波补偿电路包括两个补偿电容，每个补偿电容串接一个继电器的常开开关后作为一路补偿电路连接在市电输出接口的火线端和零线端之间。
[0028]从图3可以看出，为了实现继电器的控制，所述谐波补偿电路中的继电器分别由一个与所述微处理器相连的三极管控制，该三极管的基极接收所述微处理器的控制信号，三极管的发射极接地，在三极管的集电极和驱动电源之间接继电器的线圈。
[0029]图3中Ql为三极管，Jl为继电器，+12V为继电器的驱动电源，在Ql的基极与微处理器的控制端之间串接有电阻R3，在Ql的基极和发射极之间还连接有电阻R4，在Ql的集电极和+12V的驱动电源之间还反接有二极管D2。
[0030]为了满足装置内部各个电路模块的电源供应，从图2和图4可以看出，在所述市电输入接口的火线端和零线端之间还连接有变压器，该变压器输出12V交流电源到整流器中，所述整流器的输出端还连接有直流稳压电路，通过所述直流稳压电源输出5V直流电源。
[0031]图2中变压器的初级绕组上还串接有限流电阻R2，经过该变压器将220V交流市电转换为12V的交流电源，经过全桥整流电路和对应的滤波电路后，可以变为+12V的直流电源，经过7805直流稳压芯片后，可以转换为稳定的+5V直流输出，从而满足微处理器和无线通信模块的电源供应，装置中的信号调理电路主要用于实现电压互感器和电流互感器输出信号的调整，使其达到微处理器的AD采样要求，该电路属于本领域技术人员公知技术，不在此赘述。
[0032]基于上述电路连接关系的设计，本装置能够适应农村电网远程谐波监测的需要，接线简单，安装方便，维护成本相对低廉，能够实现农村电网质量的提升。
[0033]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型最佳技术方案而非限制技术方案，上述文字参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，而且本领域技术人员也可以对本实用新型技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围的，均应涵盖在本实用新型权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种农村电网远程谐波监测装置，包括市电输入接口、市电输出接口、电压互感器、电流互感器、微处理器和无线通信模块，所述无线通信模块通过串口与所述微处理器相连，用于实时传输微处理器监测到的谐波信号，其特征在于: 所述电压互感器的一次线圈一端经电阻Rl接市电输入接口的火线端，另一端与市电输入接口的零线端相连，该电压互感器的二次线圈经过第一信号调理电路后输出电压采样信号到所述微处理器的第一采样端； 所述电流互感器的一次线圈串接在市电输入接口的火线端与市电输出接口的火线端之间，该电流互感器的二次线圈经过第二信号调理电路后输出电流采样信号到所述微处理器的第二采样端； 所述市电输入接口的零线端与市电输出接口的零线端直连，在所述微处理器的输出端还连接有谐波补偿电路。2.根据权利要求1所述的农村电网远程谐波监测装置，其特征在于:所述谐波补偿电路包括两个补偿电容，每个补偿电容串接一个继电器的常开开关后作为一路补偿电路连接在市电输出接口的火线端和零线端之间。3.根据权利要求2所述的农村电网远程谐波监测装置，其特征在于:所述谐波补偿电路中的继电器分别由一个与所述微处理器相连的三极管控制，该三极管的基极接收所述微处理器的控制信号，三极管的发射极接地，在三极管的集电极和驱动电源之间接继电器的线圈。4.根据权利要求1至3任意一项所述的农村电网远程谐波监测装置，其特征在于:在所述市电输入接口的火线端和零线端之间还连接有变压器，该变压器输出12V交流电源到整流器中，所述整流器的输出端还连接有直流稳压电路，通过所述直流稳压电源输出5V直流电源。5.根据权利要求1所述的农村电网远程谐波监测装置，其特征在于:所述电压互感器采用的型号为ZMPT107，所述电流互感器采用的型号为ZMCTl 18。
【专利摘要】本实用新型公开一种农村电网远程谐波监测装置，包括市电输入接口、市电输出接口、电压互感器、电流互感器、微处理器和无线通信模块，其特征在于：电压互感器的一次线圈一端经电阻R1接市电输入接口的火线端，另一端与市电输入接口的零线端相连，该电压互感器的二次线圈经过第一信号调理电路接微处理器；电流互感器的一次线圈串接在市电输入接口的火线端与市电输出接口的火线端之间，该电流互感器的二次线圈经过第二信号调理电路接微处理器；在微处理器的输出端还连接有谐波补偿电路。其效果是：规范了内外线路布局，接线方便，监测数据可以远程传输，不需专业人员现场维护，能够实现局部范围内的谐波补偿，实现农村电网电力质量提升。
【IPC分类】H02J3/01
【公开号】CN204835531
【申请号】CN201520550807
【发明人】袁辉建, 阳明, 郭剑峰, 刘禹良
【申请人】重庆电力高等专科学校
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月27日