面向数字化电力系统的电能质量分析仪及电能质量分析方法

发明专利无效专利

申请号：
CN200710131406.3
IPC分类号：H02J3/00;G06F12/00;G06F13/00;G06F17/00;H04L12/00;G01R19/00;G01R21/00;G01R23/00;G01R25/00;H02H3/00;H02H7/26
申请日期：
2007-08-28
申请人：
东南大学

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专利名称	面向数字化电力系统的电能质量分析仪及电能质量分析方法
申请号	CN200710131406.3	申请日期	2007-08-28
法律状态	撤回	申报国家	中国
公开/公告日	2008-10-22	公开/公告号	CN101291059
优先权	暂无	优先权号	暂无
主分类号	H02J3/00 ? IPC结构图谱： H 电学 H9 电学 H02 发电、变电或配电 H02J 供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统（用于测量X射线、γ射线、微粒子射线或宇宙射线设备的供电电路入G01T 1/175；专用于具有不动件的电子时钟的供电电路入G04G 19/00；用于数字计算机的入G06F 1/18；用于放电管的入H01J 37/248；电能转换用电路或设备，这种电路或设备的控制装置或调整装置入H02M；数个电机的相关控制，原动机/发电机组的控制入H02P；高频电力的控制入H03L；用以传输信息的电力线路或电力网附加用途入H04B） H02J3/00 交流干线或交流配电网络的电路装置	IPC分类号	H;0;2;J;3;/;0;0;;;G;0;6;F;1;2;/;0;0;;;G;0;6;F;1;3;/;0;0;;;G;0;6;F;1;7;/;0;0;;;H;0;4;L;1;2;/;0;0;;;G;0;1;R;1;9;/;0;0;;;G;0;1;R;2;1;/;0;0;;;G;0;1;R;2;3;/;0;0;;;G;0;1;R;2;5;/;0;0;;;H;0;2;H;3;/;0;0;;;H;0;2;H;7;/;2;6查看分类表>
申请人	东南大学	申请人地址	江苏省南京市四牌楼2号变更专利地址、主体等相关变化，请及时变更，防止失效
权利人	东南大学	当前权利人	东南大学
发明人	窦晓波;胡敏强;吴在军;朱禅霞;秦申蓓;杜炎森;郑建勇;熊静;张如瑶
代理机构	南京经纬专利商标代理有限公司	代理人	叶连生

摘要

面向数字化电力系统的电能质量分析仪及电能质量分析方法，是遵循IEC61850——变电站通信网络和系统的唯一国际标准及电力系统无缝通信的基础，基于数字信号处理器、光纤以太网通信和通用分组无线业务通信技术，该分析仪由主控模件(1)、交流变换模件(2)、继电器模件(3)、电源模件(4)、人机接口模件(5)、以太网接口(6)、通用分组无线业务模块(7)以及通用串行总线(8)八个部分组合而成；各模件采用插件通过母板总线实现电气连接；人机接口模件(5)与主控模件(1)之间采用通用串行总线(8)连接，以太网接口(6)、通用分组无线业务模块(7)通过信号线与主控模件(1)连接，4路CT、4路PT信号(21)与交流变换模件(2)连接。

1.一种面向数字化电力系统的电能质量分析仪，其特征在于该分析仪由主控模件(1)、交流变换模件(2)、继电器模件(3)、电源模件(4)、人机接口模件(5)、以太网接口(6)、通用分组无线业务模块(7)以及通用串行总线(8)八个部分组合而成；各模件采用插件通过母板总线实现电气连接；人机接口模件(5)与主控模件(1)之间采用通用串行总线(8)连接，以太网接口(6)、通用分组无线业务模块(7)通过信号线与主控模件(1)连接，4 路CT、4路PT信号(21)与交流变换模件(2)连接，交流变换模件(2)与主控模件(1)之间以及主控模件(1)与继电器模件(3)之间由开入/开出信号线连接，继电器模件(3)的输出端为12路开出信号。
2.根据权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪，其特征在于主控模件(1)由数字信号处理器(11)和复杂可编程逻辑器件(12)以及一些外扩存储器如并行闪存(13)、同步动态随机存取存储器(14)构成；并且在数字信号处理器(11)与外扩器件之间连接了一复杂可编程逻辑器件 (12)帮助数字信号处理器实现IO扩展、地址译码、接口及时序匹配、输入输出信号缓冲；数字信号处理器(11)的管脚“32”与缓冲器SN74LVC125A 的管脚“2”相连、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚“82”与缓冲器SN74LVC125A 的管脚“5”相连完成主控模件(1)与人机接口模件(5)的通信；复杂可编程逻辑器件(12)的管脚“87”与以太网控制器LAN91C111的管脚“32”、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚“88”与以太网控制器LAN91C111的管“31”、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚89与以太网控制器LAN91C111的管脚29、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚90与以太网控制器LAN91C111的管脚38、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚91与以太网控制器LAN91C111的管脚30、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚92与以太网控制器LAN91C111的管脚41 和95分别相连完成主控模件(1)与以太网接口(6)的通信。复杂可编程逻辑器件(12)的管脚30与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚36、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚29与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚 37、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚28与通用串行总线控制器CY7C68001 的管脚38、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚134与通用串行总线控制器 CY7C68001的管脚41、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚117与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚49、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚132与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚51、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚 32与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚47、复杂可编程逻辑器件(12) 的管脚142与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚8和42、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚34与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚9、复杂可编程逻辑器件(12)的管脚36与通用串行总线控制器CY7C68001的管脚40 分别相连完成主控模件(1)和通用串行总线2.0(8)的通信。
3.根据权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪，其特征在于交流变换模件(2)由PT/CT采集模块(21)、有源滤波器(22)、模数转换芯片AD7665(23)组成，其中PT/CT采集模块(21)包含四个CT、四个 PT，其输出分别与有源滤波器(22)的管脚8相连。有源滤波器的输出与多路开关MAX355的管脚4、5、6、7、10、11、12、13相连，多路开关MAX355 的管脚8、9分别与运放器AD8022的管脚3、5相连，运放器AD8022的管脚 1、7分别与模数转换芯片AD7665的管脚42、43相连。
4.根据权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪，其特征在于电源模件(4)采用模拟电源(41)和数字电源(42)两大块。模拟电源 (41)由第一电源芯片MAX1856和第二电源芯片TPS767D301组成，数字电源(42)由第三电源芯片MAX1644和第四电源芯片TPS70345组成。
5.根据权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪，，其特征在于人机接口模件(5)包括显示设备和指点输入设备两部分，液晶屏由单片机WINBOND77E58(51)、液晶屏DMF50081(52)、液晶控制器SED1335(53) 组成。
6.根据权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪，，其特征在于数字信号处理器(11)通过复杂可编程逻辑器件(12)的IO口与相应的继电器模件(3)、模数转换芯片AD7665(23)、人机接口模件(5)、以太网接口(6)、通用分组无线业务模块(7)以及通用串行总线2.0(8)相连，所需的不同电压输入标准由电源模件(4)供给。
7.一种如权利要求1所述的面向数字化电力系统的电能质量分析仪的电能质量分析方法，其特征在于：首先关闭数字信号处理器全部中断，然后对数字信号处理器本身及外围器件进行初始化；其中数字信号处理器本身的初始化包括以下几个初始化子模块：①数字信号处理器工作主频、②内部时钟、③ GPIO、④等待周期、⑤内部定时器工作方式、⑥多通道缓冲串口、⑦模拟多路开关首通道的切入；外部器件的初始化包括：实时时钟DS1511W、以太网控制器LAN91C111、通用串行总线控制器CY7C68001；这部分软件是底层的器件驱动程序，和硬件直接接口；接着进行模件的全面自检，包括电源电压、数字信号处理器内部RAM、并行闪存、模数转换通道、以太网通信。自检不正常则报警，正常则开放数字信号处理器相应中断之后进入主循环流程；在主流程循环中有“A/D部分自检”模块，为模拟量通道自检；其方法是两个模数转换器的输入口都接入固定2.5V参考电平，自检时将此路电压通过模数转换器转换为数字量，对其结果进行判断，如果超出了误差允许范围，则认为此部分电路发生了异常，立即进入故障报警流程；主循环流程的运行分主程序流程和中断流程两部分；当没有中断时，系统运行主程序；一旦收到中断，则系统将首先保存当前处理现场，然后进入相应的中断流程；系统中断任务主要包括准同步测频、启动模数转换器转换、GPS校时。

序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
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序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
1	CN102437577A	2011-12-24	2011-12-24	用于电力有源滤波器的控制电路失效专利	西安天虹电器有限公司
2	CN101923138B	2010-07-23	2010-07-23	内置了GPS模块的AT线路故障测距系统有效专利	南京国电南自轨道交通工程有限公司
3	CN102236053A	2010-04-26	2010-04-26	电能质量检测方法和电力监控设备无效专利	西门子公司
4	CN103018612B	2012-12-31	2012-12-31	一种全功能电能质量综合测试平台有效专利	国家电网公司;国网河南省电力公司电力科学研究院;武汉大学
5	CN104269929A	2014-10-20	2014-10-20	基于PQDIF标准的电网污染数据树型分析系统有效专利	国网山西省电力公司晋城供电公司;国家电网公司
6	CN103018612A	2012-12-31	2012-12-31	一种全功能电能质量综合测试平台有效专利	国家电网公司;河南省电力公司电力科学研究院;武汉大学
7	CN102183685A	2011-03-10	2011-03-10	灵活的广域电网相量测量方法无效专利	华北电力大学(保定)
8	CN102437577B	2011-12-24	2011-12-24	用于电力有源滤波器的控制电路失效专利	西安天虹电气有限公司
9	CN104269929B	2014-10-20	2014-10-20	基于PQDIF标准的电网污染数据树型分析系统有效专利	国网山西省电力公司晋城供电公司;国家电网公司
10	CN103076513A	2012-12-21	2012-12-21	一种便携式电能质量分析方法无效专利	广州致远电子股份有限公司
11	CN105068961A	2015-09-11	2015-09-11	一种以太网接口管理电路有效专利	上海斐讯数据通信技术有限公司
12	CN102624416A	2012-03-01	2012-03-01	USB2.0快速以太网适配器芯片双绞线和光纤介质收发器管脚复用的方法无效专利	苏州超锐微电子有限公司
13	CN103134972A	2012-11-12	2012-11-12	一种智能变电站数字式统计型电压监测仪无效专利	嘉兴电力局;国家电网公司
14	CN102053202B	2009-11-10	2009-11-10	面向智能电网的电能质量监测系统及方法有效专利	北京博电新力电气股份有限公司
15	CN105634135A	2016-02-26	2016-02-26	供电所电能质量保护装置失效专利	国网山东省电力公司章丘市供电公司
16	WO2016127578A1	2015-07-20	2015-07-20	处理器子卡、适配处理器子卡的电源板及系统板公开	中兴通讯股份有限公司
17	CN102340707A	2010-07-28	2010-07-28	直流列柜检测告警系统无效专利	兰州海红通信设备有限责任公司;田爱军
18	CN102565583A	2012-01-04	2012-01-04	接入电子式互感器的电能质量监测终端无效专利	天津市电力公司;中国电力科学研究院
19	CN102253269A	2011-06-07	2011-06-07	基于云计算的电力实时数据一体化处理系统及设计方法无效专利	北京许继电气有限公司
20	CN101923138A	2010-07-23	2010-07-23	内置了GPS模块的AT线路故障测距系统有效专利	南京国电南自轨道交通工程有限公司
21	CN105068961B	2015-09-11	2015-09-11	一种以太网接口管理电路有效专利	上海斐讯数据通信技术有限公司
22	CN103268080A	2013-06-03	2013-06-03	一种电能质量监测装置无效专利	深圳市康必达中创科技有限公司
23	CN104361136A	2014-12-10	2014-12-10	基于图论聚类的中压配电网特殊负荷电能质量特性分类方法无效专利	广东电网有限责任公司电网规划研究中心;广东电网发展研究院有限责任公司

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