[發(fā)明專(zhuān)利]一種電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410532725.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104297560A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏;沈健;周斌;彭奇;檀永;相容;殷垚;夏成林;劉東升
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/252
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/252
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

1.一種電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括

直流信號(hào)調(diào)理濾波模塊，設(shè)有多個(gè)直流量輸入通道，每個(gè)所述直流量輸入通道分別設(shè)有濾波電路和電壓/電流切換調(diào)理電路；通過(guò)所述濾波電路濾除外部強(qiáng)電及高頻干擾，并通過(guò)所述電壓/電流切換調(diào)理電路將輸入的電壓或電流信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；

強(qiáng)弱電隔離模塊，包括多個(gè)與所述直流量輸入通道相對(duì)應(yīng)的光繼電器，通過(guò)所述光繼電器實(shí)現(xiàn)外部輸入直流模擬信號(hào)與內(nèi)部弱電數(shù)字信號(hào)的隔離，同時(shí)通過(guò)光繼電器的通斷選通相應(yīng)的直流量輸入通道，所述光繼電器的通斷由直流量采集控制處理模塊的通道切換控制信號(hào)控制；

壓/頻轉(zhuǎn)換模塊，包括壓/頻轉(zhuǎn)換芯片，通過(guò)所述壓/頻轉(zhuǎn)換芯片將輸入的經(jīng)調(diào)理并隔離后的直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率與輸入電壓成線性關(guān)系的矩形波信號(hào)；

參考電源模塊，提供基準(zhǔn)電壓信號(hào)，通過(guò)光繼電器選通接入壓/頻轉(zhuǎn)換模塊輸入端；

電平轉(zhuǎn)換模塊，用于將矩形波的電平轉(zhuǎn)換為直流量采集控制處理模塊可采集的標(biāo)準(zhǔn)電平；

和直流量采集控制處理模塊，包括定時(shí)控制單元、計(jì)數(shù)單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和運(yùn)算處理單元，采用分時(shí)的機(jī)制實(shí)現(xiàn)多個(gè)直流量輸入通道的采樣，輸出總線形式的通道切換控制信號(hào)至強(qiáng)弱電隔離模塊，通過(guò)定時(shí)控制單元按照設(shè)定的時(shí)間間隔依次輸出相應(yīng)通道的選通信號(hào)，選通信號(hào)為低電平有效，通過(guò)計(jì)數(shù)單元采集壓/頻轉(zhuǎn)換模塊輸出的矩形波信號(hào)，計(jì)算出該信號(hào)的頻率，并根據(jù)頻率與電壓間的線性關(guān)系換算出輸入的直流電壓或電流量，每次測(cè)量數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元緩存，并標(biāo)識(shí)相應(yīng)的通道編號(hào)，緩存數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)濾波處理后輸出測(cè)得的直流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，

所述直流量采集控制處理模塊的采集控制處理方法如下：

(1)輸出通道切換控制信號(hào)依次選擇采集直流量輸入通道，直流量輸入通道選通后通過(guò)定時(shí)器延時(shí)5ms確保電壓穩(wěn)定，再啟動(dòng)對(duì)壓/頻轉(zhuǎn)換頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)；

(2)對(duì)選通通道經(jīng)壓/頻轉(zhuǎn)換后輸出的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，取50ms的計(jì)數(shù)值為樣本測(cè)量其頻率；

(3)每次測(cè)量均以參考電壓通道為起始，測(cè)量并記錄參考電壓轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)頻率，其他測(cè)量通道的頻率測(cè)量數(shù)據(jù)均以該頻率為基準(zhǔn)進(jìn)行電壓值的校正和換算；

(4)每個(gè)通道緩存十次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，經(jīng)過(guò)濾波處理即可得到每個(gè)通道的測(cè)量結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光繼電器具體采用的是AQW214光繼電器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述壓/頻轉(zhuǎn)換芯片采用的是AD654壓/頻變換器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述參考電源模塊包括DC-DC電源轉(zhuǎn)換隔離單元和電壓參考源單元，所述電壓參考源單元輸出標(biāo)準(zhǔn)+5V直流電壓信號(hào)，作為多路輸入直流信號(hào)的基準(zhǔn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述直流量采集控制處理模塊以美國(guó)ALTERA公司的EP2C8型FPGA為核心。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)二次設(shè)備直流量的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述直流量輸入通道具體采用的是十六個(gè)直流量輸入通道。