[發明專利]智能變電站雙閉環測試裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201210230915.2
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102768314A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 黃琦;甄威;井實;吳杰;王彪;周傳瑞;張華;易建波;張昌華;羅必露
• 申請（專利權）人: 四川電力科學研究院;電子科技大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G05B19/042
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 王崗

技術領域

本發明涉及智能變電站測試、試驗領域，具體來講是一種智能變電站雙閉環測試裝置及控制方法。

背景技術

智能電網迅猛發展，按照國家電網公司規劃，我國將建成大量智能變電站，而舊智能變電站二次側的試驗方法已經不能滿足要求，需要探討出全新的試驗方法。首先現有裝置都沒有閉環回路，只有前向通路，從而不能對發送出去的波形進行實時修正，且不能觀測自身發送出去的波形；其次現有裝置都沒有閉環回路，只有前向通路，從而不能自動完成功放單元的零漂測量，需要定期人工手動測量；再次現有裝置中，比如繼電保護測試儀，通道數目有限，只能對單一保護裝置或者2-3臺保護裝置進行繼電保護試驗，不能同時對二次側所有線路進行試驗；故需要加以改進。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，在此提供一種結合上位機軟件方正平臺和主時鐘對時的智能變電站雙閉環測試裝置。

本發明是這樣實現的，構造一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：包括有主控板單元、數模轉換單元、功率放大單元、反饋環切換單元、模數轉換單元、液晶顯示單元、網絡通信單元以及給裝置各單元提供電壓的電源提供單元；所述主控板單元與網絡通信單元連接通信，主控板單元還與數模轉換單元連接通信，數模轉換單元與功率放大單元連接通信，反饋環切換單元與功率放大單元和模數轉換單元連接通信，模數轉換單元與主控板單元連接通信，液晶顯示單元連接主控板單元。

根據本發明所述的一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：所述數模轉換單元包括D/A轉換模塊、濾波模塊和保護模塊104c；

所述D/A轉換模塊用于將仿真數字量信號轉換成模擬信號；所述濾波模塊用于濾掉干擾工頻50Hz頻率的信號；所述保護模塊104c用于將后端D/A轉換模塊和功率放大單元隔離。

根據本發明所述的一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：所述模數轉換單元包含保護模塊107a、信號調理模塊和A/D轉換模塊；所述保護模塊107a用于隔離后端A/D轉換模塊和前端功率放大單元；信號調理模塊用于濾除100Hz以上的信號，以及抗混疊濾波。

根據本發明所述的一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：網絡通信單元包含通信網絡模塊和對時網絡模塊，所述通信網絡模塊用于連接上位機仿真平臺，進行數據交互；所述對時網絡模塊用于與主機對時，使該裝置同步于主時鐘。

根據本發明所述的一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：反饋環切換單元包括反饋環路控制模塊和互感器模塊，所述互感器模塊用于將符合電力標準的電流、電壓轉換成能直接被模數轉換單元采集的電壓信號。

根據本發明所述的一種智能變電站雙閉環測試裝置，其特征在于：所述主控板單元包括FPGA處理器和高速出立體DSP，所述FPGA處理器負責處理來自仿真平臺的仿真數據并進行通道分配，以及在校正系統零漂過程中修正零漂值和在正常發送仿真數據過程中修正仿真穩態值，所述DSP負責采集輸出數據并進行計算，得出修正值以及控制液晶顯示單元。

根該裝置能夠模擬智能變電站常規互感器的特性；將上位機軟件仿真平臺的電力仿真數據轉換成符合智能變電站標準的電流、電壓；使用該裝置做試驗前，能通過閉環回路自動完成整個裝置的誤差校正，包括功率放大單元的零漂、閉環回路切換單元的誤差、數模轉換單元的誤差；通過閉環回路將采集置實時發送出去的波形和接收和仿真平臺的波形，經過快速傅里葉變換處理后，可以實時校正裝置發送出去的波形。

一種智能變電站雙閉環測試控制方法，其特征在于：

正常發送仿真數據時：

首先，由外界軟件仿真平臺仿真電力故障，生產數字量，該系統通過網絡通信單元，接收仿真數據，并存儲在主控板單元，經過數據通道分配處理以后，準備發送給數模轉換單元；

然后，數模轉換單元接收到主控板單元的數字量信號以后，將數字量信號轉換成范圍為-10V到+10V電壓模擬量信號，經過濾波模塊的處理，得到干凈的正弦波信號；

然后功率放大單元將接收到的小信號電壓模擬量放大成符合電力系統標準的大電流、大電壓，并發送給接入的合并單元；

然后反饋環切換單元的互感器模塊，按照需要的變比將發送出去的大電流、大電壓統一轉換成范圍為-5V到+5V的電壓信號；

然后經過二階濾波以后的電壓信號傳送給模數轉換單元，將模擬小信號量轉換成數字量信號，并準備傳送給主控板單元；