[發明專利]基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置

在審

• 申請號: 201510724392.0
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105203983A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 李鵬;高磊;黃浩聲;湯漢松;林金嬌;弓新月;袁宇波
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;江蘇凌創電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置。

背景技術

柔性交流輸電技術是綜合電力電子技術、微處理和微電子技術、通信技術和控制技術而形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術，能夠增強交流電網的穩定性并降低電力傳輸的成本。該技術通過為電網提供感應或無功功率從而提高輸電質量和效率。

統一潮流控制器（UPFC）是一種功能最強大、特性最優越的新一代柔性交流輸電裝置，也是迄今為止通用性最好的FACTS裝置，其綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段，它包括了電壓調節、串聯補償和移相等所有能力，它可以同時并非常快速的獨立控制輸電線路中有功功率和無功功率，UPFC可以控制線路的潮流分布，有效地提高電力系統的穩定性。

統一潮流控制器（UPFC）一般都是采用電子式互感器作為其采樣裝置將系統的交直流信號通過采集器傳輸給后端的控制、保護、測量等設備，所以其電子式互感器輸出是包含了交流信號以及直流信號，并且由于其控制系統的特殊性所要求的采樣速率比原有的電子式互感器高出很多，其傳輸協議也有高速串行與高速以太網兩種輸出方式。

目前，電子式互感器校驗儀一般都是以交流電子式互感器作為其測試對象，其的采樣速率也較低，而對于直流電子式互感器的校驗設備由于受制于采樣技術以及協議的一致性等問題，基本都是采用開環測試的方式，這種方式并不能真正完成統一潮流控制器（UPFC）中電子式互感器的校驗工作。所以，迫切需要一種電子式互感器校驗儀能夠同時兼容交流、直流電子式互感器的校驗工作，并形成閉環測試系統，為統一潮流控制器（UPFC）的推進服務，是當前急需解決的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是克服現有的采用開環測試的方式校驗UPFC中電子式互感器，不能真正完成校驗工作，無法兼容交流、直流電子式互感器的校驗工作的問題。本發明的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，采用一次升流電路產生測試所需的大電流，可在不同比率點測試UPFC內交直流電子式互感器準確度，依托標準互感器作為基準進行高精度模擬量采集，通過高精度低溫度系數的無感取樣電阻實現I/V精密轉換，通過二次輸出小電壓信號即可反映真實一次施加電流量，大大降低了對一次側信號源的精度要求，降低了難度便于系統實現，具有良好的應用前景。

為了解決達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：包括一次升流電路、高精度直流AD采集電路、標準互感器、I/U變換器、高精度交流AD采集電路、主控CPU模塊、數字量采集模塊和上位機，統一潮流控制器內的待校驗電子式互感器本體通過光纖依次與標準互感器、一次升流電路的輸入端相串聯，所述標準互感器的輸出端通過I/U變換器與高精度交流AD采集電路的輸入端相連接，所述一次升流電路的輸出端與高精度直流AD采集電路的輸入端相連接，所述高精度交流AD采集電路、高精度直流AD采集電路的輸出端分別與主控CPU模塊的采樣輸入端相連接，所述數字量采集模塊的輸入端與統一潮流控制器內的合并單元相連接，所述數字量采集模塊的輸出端與主控CPU模塊的數字量輸入端相連接，所述主控CPU模塊還發出同步信號給高精度交流AD采集電路、數字量采集模塊，所述主控CPU模塊與上位機進行數據通信。

前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：所述數字量采集模塊的輸入端通過串行數據總線、以太網數據總線與統一潮流控制器內的合并單元相連接，所述數字量采集模塊內設有FPGA芯片。

前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：所述主控CPU模塊采用內含有高精度恒溫晶振的CPU，型號為MPC8247的PowerPC處理器。

前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：所述I/U變換器內設有卡瑪片式無感電阻，實現I/U變換。

前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：所述高精度直流AD采集電路采用18位AD7690芯片進行高速采集直流模擬量數據。

前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于：所述高精度交流AD采集電路采用24位ADS1271芯片進行高速采集交流模擬量數據。