YW2000智能电力监测仪 一.概述一.概述　　YW2000智能电力监测仪(以下简称：YW2000)是一种具有可编程功能、自动化测量、LCD显示、电能累加、实时时钟、智能分析、最(大、小)值记忆、数字通讯等功能为一体的智能三相综合电力参数监测仪表。它将三相交流电量按线性关系转换为规格化的数字量。它集数字化、智能化、网络化于一身，使测量过程及数据分析处理实现自动化，减少人为失误，能够全面替代电量变送器、电度表、数显仪表、数据采集器、记录分析仪等仪器，是组成电气自动化系统的理想产品。其结构紧凑、电路先进、测量功能强大，是对传统仪表的革命性设计。YW2000可广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政、智能大厦等行业、部门的电气装置、自动控制以及调度系统。二.功能　1、测量功能多YW2000功能强大，它集合了电量变送器、数字式电度表、数显表、数据采集器、记录分析仪、RTU等仪器的部分或全部功能。测量功能包括：一条三相四线制回路或其它任何线制的全部相电压/线电压(V)、电流(I)、功率(P、Q、S)、电能(Wh、Qh)、功率因数(PF)，频率(F)及零序电流(I0)的功能。　2、中、英文显示YW2000采用LCD大屏幕液晶显示，中、英文两套界面可转换，非常适合中国国情。显示器采用人的眼睛感觉比较自然、舒适的黄绿色背光。同时可显示多达4个参数，并能通过手动或自动设定，按顺序读出超过30个参数。　3、标准规约、轻松组网YW2000为了满足未来测量仪表的环境，备有RS-485串行口(或RS-232)，允许连接开放式结构的局域网络。应用Modbus通讯规约，在PC或数据采集系统上运行的软件，能提供一个对于工厂、电厂、工业和建筑物的服务的简单、实用的电量管理方案。　4、自动稳零具有自动校准零点，克服零点随时间和温度的漂移。实现所有参数的零点免调，提高了仪表的整体测量精度，提高了系统的整体稳定性，简化了校准流程。　5、极宽的动态输入范围YW2000采用量程自动切换技术，提供5～120V/600V的电压输入量程，0～1A/5A电流输入量程，能自动适用于各种测量系统，无需任何硬件和软件的调整。　6、内部实时时钟(RTC)YW2000提供内部的RTC(实时时钟)，精确记录系统时间。　7、可编程状态设定YW2000允许用户对其工作状态 测量系统选择 、 CT、PT变比 、 显示内容 、 最大电能需量 、 通讯 、 时钟 、 电能累加复位 等进行更改设定。　8、记忆YW2000在电源掉电时，能够记忆所有的当前工作状态或设定值、电能累加数值、最大需量值、时间、PT变比、CT变比。　9、多种接线方式适用于多种接线方式：三相四线、三相四线平衡负载、三相三线、三相三线平衡负载、一相二线和一相三线。　10、数字化整定所有参数均采用数字化校准，摒弃了常规采用电位器的模拟调整方法，简化了硬件电路，提高了整机的可靠性和稳定性，每个测量参数都可以调整，且不会对其它参数造成影响。　11、故障自动诊断具有故障自动诊断功能，并将结果显示在屏幕上或通过串行口输出。　12、抗电磁干扰能力强完善的电磁兼容性设计，具有极强的抗电磁干扰能力，适合在强电磁干扰的复杂环境中使用。13、安装方便YW2000强大的功能使系统现场安装、布线的复杂程度和材料的综合成本降低了。外形采用与世界范围内被广泛使用的DIN标准(它符合DIN92 92㎜开孔)，具有良好的互换性。三.特点　1、中、英文两种文字显示。　2、应用自动稳零技术，抑制零点漂移。　3、数字化整定，借助上位软件，实现计算机辅助调试。　4、抗电磁干扰能力强，即使在非常严酷的场合也能正常运行。　5、所有运行参数及电能累加值可掉电保存100年不变。四.外形尺寸 五.主要技术指标　1、准确度、显示位数及模式参数位数显示最大数值及单位各相显示符号准确度1相2相3相合相相电压599999V/kVV1V2V3Ve00.2%RD(0～350V)0.5%RD(0～150V)线电压599999V/kVV12V23V31Ve1.0%RG(0～600V)1.0%RG(0～260V)电流599999A/kAI1I2I3Ie0.2%RD(0～5A)0.5%RD(0～1A)有功功率599999W/kW/MW/GWP1P2P3P0.5%RD无功功率599999var/kvar/Mvar/GvarQ1Q2Q3Q0.5%RD视在功率599999VA/kVA/MVA/GVAS1S2S3S0.5%RD功率因数51.0000 PF1PF2PF3PF0.5%RG有功电能899999999Wh/kWh/MWh Wh1.0%RD无功电能899999999varh/kvarh/Mvarh Qh1.0%RD零序电流599999A/kA I05%RG频率570.000HzHz0.1%RG注： V1/V2/V3/Ve0：相电压V12/V23/V31/Ve：线电压PF1/PF2/PF3：单相功率因数PF：总功率因素I0：零序电流(仅三相四线系统) 电能准确度范围功率因数COSФ0.5～1.0(有功电能)SINФ0.5～1.0(无功电能)电压＞50V电流＞0.5ARD 读值，相对误差RG 范围，满度误差(对每一段自动量程范围)　2、输入　　量程电压：5～120V/600V(最大600V) 自动量程切换电流：0～1A/5A(最大6A) 自动量程切换　　吸收功耗电压：＜0.2VA(600V)/0.01VA(150V)电流：＜0.1VA(5A)　　过载能力电压：750V连续/1000V10秒/1200V3秒电流：2倍额定连续/10倍额定30秒/25倍额定2秒/50倍额定1秒　　测量系统接线方式　　　三相四线/三相三线/一相二线或一相三线/三相三线平衡/三相四线平衡，可通过键盘及串行口用软件设定选择。　　可编程设定编程模式：(口令)测量系统选择：三相四线/三相三线/一相二线/一相三线/三相三线平衡/三相四线平衡CT，PT变比：1～64000显示内容：换页时间/画面选择最大电能需量：取样时间：3～30分钟滑窗时间：15/30分钟最大电能需量复位通讯：波特率：1200/2400/4800/9600校验位：奇／偶／无校验位地 址：0～255时钟：年、月、日、时、分、秒、星期电能累加复位：(口令)校准：(口令)　　时钟时间格式：年／月／日／时／分／秒时钟误差：0.5秒/24小时　　通讯串行口：RS485(标准)／RS232(可选)通讯规约：MODBUS　　绝缘强度对象：在输入／输出／电源之间引用标准：IEC688－1992试验方法：AC2kV1分钟漏电流2mA　　电磁兼容　　　1.2/50-8/20us浪涌：电源：4kV(1.2 50 s)　　I/O线：2kV　　　快速瞬变脉冲串：电源：4kV,2.5kHz　　I/O线：2kV,5kHz　　　静电放电：接触放电：6kV　　气隙放电：8kV　　　射频电磁场：10V/m中等强度的电磁辐射(如距离不少于1米的手提对讲机)　　稳定性温度范围：－10～＋50℃温度影响：100ppm/℃长期稳定性：＜0.2％/年　　工作条件温度：－10～＋50℃湿度：20～95％ 无凝露　　储藏条件温度：－25～＋75℃湿度：20～95％ 无凝露　　工作电源电源电压：AC85～265V?40～70Hz，DC85～330V(标准)AC30～60V?40～70Hz，DC18～90V(可选)整机功耗：＜4W(节能方式：＜3W)　　重量净重：700g毛重：750g　　外形尺寸外形尺寸：120mm(长) 120mm(宽) 130mm(深)安装开孔尺寸：92mm 92mm　　端子定义六.工作原理　　1、工作原理：YW2000由测量、显示、控制、接口和电源等部分组成。测量部分由精密小型互感器(输入：0～600V、0～5A)及前置信号处理电路构成，从中获取电压、电流、频率、相位等多种实时数据；显示部分采用高品质的液晶(LCD)显示模块，每屏可以显示8 4个汉字(16 16)或128 64个像素的图形；控制部分以PIC16C系列单片机为核心，配以多路A/D，实时时钟，以及容错电路等外围芯片；接口部分采用半双工的RS485接口，用于向上位机实时传递测量数据、可编程参数、最大(小)值及其时间标签。电源部分采用高频开关电源，使得仪器更加节能，更能适应各种不同的电源电压环境。软件主要实现测量数据计算、内部参数计算、电能累加、最大(小)值及其产生时间的记录、各部分的管理、异常情况的判断处理、人机界面等功能。由于软件量较大、功能复杂，因此程序采用了先进的编程理念：功能模块化，结构格式化，任务简单化，时间多元化。具有多种优点：程序维护简单，流程清晰明了，事件并行处理，响应快速有效。为了提高系统的可靠性、稳定性，内部装有高稳定度基准源，温度监测及采用软硬件冗余等容错技术；为了提高整机的抗干扰能力，采取了多项电磁兼容保护措施，确保在恶劣的工作环境下也能安全工作。　　2、硬件框图　3、软件框图： 　　　4、测量参数表示方法及计算公式：　　　电压相电压V1 V2 V3Vn=[( Ui2)/n]1/2线电压V12 V23 V31Vn=[( (Ui+Ui )2)/n]1/2平均相电压Ve0Ve0=(V1+V2+V3)/3平均线电压VeVe=(V12+V23+V31)/3　　　电流相电流I1 I2 I3In=[( Ii2)/n]1/2平均相电流IeIe=(I1+I2+I3)/3　　　零序电流零序电流I0I0=[( (I1i+I2i+I3i)2)/n]1/2　　　有功功率单相有功P1 P2 P3Pn= (Ui Ii)总有功功率PP=P1+P2+P3　　　无功功率单相无功Q1 Q2 Q3Qn= (Ui Ii- /4)总无功功率QQ=Q1+Q2+Q3　　　视在功率单相视在S1 S2 S3Sn=(Pn2+Qn2)1/2总有功功率SS=(P2+Q2)1/2　　　功率因数相功率因数PF1 PF2 PF3PFn = Pn/SnPF的符号=P Q的符号总功率因数PFPF = P/S　　　电能有功电能+Wh -WhWh= (P t)t 1mS无功电能+Qh -QhQh= (Q t)　　　频率频率FF=1/T分辨率为0.25 s