基于大数据挖掘的电能计量互感器误差自动化控制系统

为确保电能计量互感器计量工作的顺利开展,该文设计基于大数据挖掘的电能计量互感器误差自动化控制系统。系统在Spark运算引擎优越的数据计算功能协助下,基于电压互感器、电流互感器采集的电能计量互感器电压信号、电流信号,通过误差自动化校核模块的基于大数据挖掘的电能计量异常诊断方法,利用K-means聚类分类的方式,以互感器电压信号、电流信号诊断的方式,识别异常互感器;针对异常互感器,由误差动态自动化补偿装置,计算异常互感器的电能计量误差值,动态自动化补偿阻抗系数,调节计量误差,完成电能计量互感器误差自动化控制。经测试,该系统具备电能计量互感器误差自动化诊断与控制能力。     

智能电网电能计量模块设计

介绍了ADE7755内部结构及信号流向,在电能计量和数字信号处理理论研究的基础上,以ADE7755为计量芯片,设计了一套智能电网电能计量模块。其中电流电压采样实现了将电网中的不可直接测量的大电压/大电流转换成可以用来测量的小电压/小电流。该系统能直接输出数字信号给单片机,能直接检测出家庭的用电功率和用电量。同时,对该模块做了相对严谨的实验,并将实验数据进行对比分析。经过测试,该计量模块可以直接用于智能电表的生产和智能电网的建设。     

基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统设计

为避免因设备运行异常导致计量失误,设计基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统。系统利用采集层中温湿度传感器实时采集高精度计量设备工作环境温湿度信息,并通过电流、电压传感器采集设备工作时的电流与电压信号,将所采集信号由该层信号调理电路转换为数字信号后,再利用通信层网络通信模块传输至处理层;处理层采用数据集中器对所接收信号进行整合处理,并通过DSP处理器处理整合信号获取设备监测数据,利用状态分析模块最小二乘法分析预测设备运行状态后传输至监测层;监测层通过监测数据显示模块实时展示设备运行状态监测数据,并在设备运行状态出现异常时,利用报警模块做出提示,同时将所接收数据存储至数据存储模块,实现对高精度计量设备运行状态的实时监测。实验结果表明,所设计系统可以实时监测高精度计量设备运行状态,判断电能计量设备产生异常的原因。     

高精度电能数据采集系统

该电路线路简单，材料要求低，动态范围大，无需Ａ－Ｄ转换器，对电力系统的电压信号和电流信号进行采集计算，能自动消除温漂和采集精度造成的误差，可广泛用于电力系统中的电能消耗和电功率测量中。     

一种串口三相电能采集设备的研制

为了能通过串口采集电能参数,完成一种基于串口的三相电能采集设备的研制,设计了电能采集设备的硬件和软件部分。其中硬件采用MCU＋专用电能计量芯片的结构,结构简单;软件则用于实现输入、输出、三相电能参数的采集和串行通信等功能。该电能采集模块通过串口与上位机相连,可定期向上位机发送地址、电压、电流等参数。经长时间运行测试,该三相电能采集设备运行稳定、功耗低,其精度可以满足用电监控的要求。     

基于ADE7757的高性能电能表的设计

文章介绍了美国模拟器件公司为功率测量和电能计算系统开发的专用集成电路芯片ADE7757的功能、特点,分析了基于ADE7757的电能表的设计,包括信号采集、功率测量、电能计算、输出驱动与显示以及频率编程、抗干扰措施等的设计。该电能表具有多功能、高性能、低成本、长寿命、自动校表等特点,支持分时计量、分时计费等网络化电量管理模式。     

相关专利信息

专利名称：全数字化数控逆变焊机 一种焊接技术领域的全数字化数控逆变焊机,本实用新型中,电流信号处理模块和电压信号处理模块分别采集焊接的电流和电压,并将电流和电压信号统一为0至5 V的直流信号输给ARM微处理器;ARM微处理器根据测量得到电流和电压产生PWM脉冲信号,PWM信号传输给IGBT驱动模块;     

三相电电能计量与状态监测系统设计

三相供电系统由于结构简单、可靠性强、容量大等优点，已经成为工厂、楼宇等场所的主要供电方式。三相供电系统的状态监测和电能计量一直是人们比较关心的问题，其中，电能计量主要指有功功率，状态监测主要指相电压，通过相电压判断电网电压的平衡状态。借助于电压采集电路，本文通过电压信号计算得到相电压有效值。根据瞬时有功功率定义，实时计算有功功率，积分后即可计量电能。为提高系统可靠性，本文在硬件电路中增设了人工中性点，可有效防止中性点漂移问题i。最后，本文用标准功率源对设计方案进行了验证，实验结果证明了本方案的有效性。为提高系统实用性，本文利用物联网技术，通过Ar724UG模组，可将监测数据上传到服务器供远程监控。本方案无需专用计量芯片，硬件成本低，具有一定的推广价值。     

基于GSM的电量传输与控制系统的设计

为了能对电网进行实时监控和精确调度并准确测量和掌握电网中电压、频率、电流、功率等电力参数,设计了一种基于GSM的电量传输和控制系统。主要利用电能计量芯片ATT7022B和微处理器STC12C5A60S2完成对电量的采集与处理,然后通过GSM模块将电量信息以短信的形式发送到监测人员的手机上,监测人员接收到相关电量信息后分析处理并进行控制。经过测试,系统可以稳定运行,实现远程监控,有助于及时有效地解决电网调度及故障分析处理。     

利用FPGA提高电能测量精度

介绍了一种适合使用数字技术实现电能测量的方法,时延测量方法,并对系统产生误差的原因以及可能产生的影响进行了分析.利用可编程逻辑器件克服电压信号和电流信号分时测量所带来的误差,同时也提供了数据存储空间.实测证明设计的电路提高了总功率测量精度,并且结构简单,成本低廉.     

基于非接触式电能传输系统的电动汽车设计

高质量、稳定可靠的电能传输系统是电动汽车运行的重要保障,电能传输的可靠与否直接影响到电动汽车的安全运行。笔者在分析了现有非接触式电能传输系统研究现状的基础上,研究电动汽车电磁感应式无线充电基本结构以及电动汽车电磁共振式无线充电基本结构,实现电压、功率等的自动稳定调节。该系统以电压的自动调节、功率的自动调节以及电池充电模块为主体。     

基于单片机和FPGA的电能质量监测装置的设计

设计并制作了一个以单片机C8051F020为核心,并结合FPGA及双路A/D数据采集模块的简易电能质量监测装置.输入信号经过信号变换与处理模块后,满足ADS7865的幅值要求.再利用FPGA设计四个双口RAM,同时采集并存储电压电流信号,且调用FPGA中的D触发器,用以判断电压电流信号的超前、滞后特性.然后通过MCU模块控制双路A/D对信号进行采样,读取双口RAM中数据并对其进行计算和处理,并将一系列测量参数显示在LCD显示屏上.     

DSP和ARM支持下的电能质量监测系统的设计

针对目前用电设备对电能质量的要求越来越高这一现状,以电力监控领域现阶段的技术为参考,采用模块化设计方法,研制了一种基于DSP、ARM和GPRS技术的电能监控系统,具体介绍了各个模块的具体设计思路;该系统能满足实时谐波分析算法运算量大的要求,实现对三相电压,电流、功率,频率、谐波等参数的监测,具有可靠性好、测量精度高、适用范围广等特点,有效地提高了电能质量监测的灵活性和可扩展性.     

钻井井场电参数自动监测系统设计

首先对钻井井场电参数自动监测系统进行了总体设计.然后以STC单片机作为主控制器,通过互感器将发电机输出的电压、电流信号转换为电能表允许的输入量程范围,实时监测发电机的输出电压、输出电流、有功功率、无功功率及电能等物理量.同时利用GPRS通信模块,将RS485总线读取的数据发送到指挥控制中心系统,可以绘制出各类电参量的实时运行曲线,并且和柴油发电机的流量计计量值相配合,计算出节能指标参数,即发电机的工作效率.     

井场发电机电效率自动监测系统研究

首先对井场发电机电效率自动监测系统进行了总体设计.然后以单片机作为主控制器,通过互感器将发电机输出的电压、电流信号转换为电能表允许的输入量程范围,实时监测发电机的输出电压、输出电流、有功功率、无功功率及电能等物理量.同时利用GPRS通信模块,将RS485总线读取的数据发送到指挥控制中心系统,可以绘制出各类电参量的实时运行曲线,并且和柴油发电机的流量计计量值相配合,计算出节能指标参数,即发电机的工作效率.     

非整周期采样谐波有功功率计量的时频域分析

研究电力系统的负载问题,非线性负荷给电力系统带来了大量谐波,谐波电能计量日益受到关注.传统的有功功率计算公式只适应整周期采样方式.从有功功率的基本定义出发,研究了时域内因信号频率偏差影响,同频率以及非同频率谐波电压、电流分量因非整周期采样对有功功率计量的影响,得出时域谐波有功功率和误差计算公式.为实现基波电能与谐波电能分别计量和准确计量,结合有功功率理论和离散傅立叶算法,推导出频域谐波有功功率计算公式,通过Matlab仿真软件进行仿真,结果表明,为谐波功率计量提供了一种可行和有效的方法,并实现了准确的计量.     

电能质量监测系统设计

针对电能质量受到短路、断路、漏电、谐波等因素影响的问题,设计了一种基于DSP的多功能电能质量监测系统,详细介绍了该系统3个组成部分即前端信号采集电路、下位机、上位机分析软件的设计。实验结果表明,该系统可实时检测及计算电压、电流、功率、功率因数、频率、谐波等电力参数,具有较好的监测效果。     

基于芯片ADE7755单相电能计量电路的设计

本文主要是针对家庭用户设计了一单相电能计量电路.此电路采用一款高精度单相电能计量芯片ADE7755来采集用户所使用的电量,并使用高性能的单片机AT89C51来作为整个电能采集电路的控制中心.文中给出了整个电能计量电路的组成框图、单相电能测量电路图以及软件流程图,最后介绍了试验情况并对试验结果进行了分析比较,通过实验表明该电能计量电路具有较高的测量精度.     

直流充电桩电能计量关键技术设计

针对当前直流(DC)充电桩电能计量存在计量效率低、误差大、电源纹波大、无法远程监控的问题,设计了充电桩计量电路。通过硬件乘法器级联原理实现三相交流有功功率的瞬时值硬件电路,能够快速获取交流(AC)有功功率在时域上输出的数据信息。将原始的多种信息输出变成单一的DC信号,为双通道模数转换器(ADC)同步测量提供了μs级别的AC有功功率信号。通过增量补偿控制输出模块对电网电压和实际输出电压的差值进行补偿,提高了充电桩测试电源的精度。DC充电桩能够远程无线通信,实现了多地区多客户端界面和现场操作终端界面的操作流程和数据的实时同步,大幅提升了DC充电桩电能计量能力。试验结果证明,该设计误差低、计量效率高。     

基于分级通信模式的住宅小区自动电能计费系统的研制

介绍采用多级分级通信模式组成的住宅小区自动电能计费系统的硬件构成和软件设计;重点介绍电能数据采集器的硬件组成和提高电量计量精度的方法.