[發(fā)明專利]一種模擬特高頻局部放電信號(hào)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710833410.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN107490752B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊圓;畢建剛;閻春雨;任志剛;楊寧;袁帥;李偉;吳立遠(yuǎn);弓艷朋;唐志國(guó);是艷杰;劉弘景;陳建奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)北京市電力公司;北京華電智成電氣設(shè)備有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01R1/28
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

1.一種模擬特高頻局部放電信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

上位機(jī)，其用于發(fā)送串口指令至數(shù)字信號(hào)處理模塊，其中所述指令包括原始局部放電信號(hào)的樣式、頻率、采樣率和包絡(luò)波形；

數(shù)字信號(hào)處理模塊，其用于接收上位機(jī)的指令，將所述原始局部放電信號(hào)的樣式、頻率、采樣率和包絡(luò)波形解析成基帶信號(hào)的參數(shù)，以及根據(jù)所述參數(shù)計(jì)算基帶信號(hào)的并行數(shù)據(jù)流；

現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，其包括隨機(jī)存儲(chǔ)器和串行接口，其中，隨機(jī)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理模塊傳輸?shù)乃霾⑿袛?shù)據(jù)流并將其輸出到模擬局部放電信號(hào)模塊，串行接口用于接收數(shù)字信號(hào)處理模塊傳輸?shù)脑季植糠烹娦盘?hào)的頻率和采樣率并將其以固定的調(diào)整時(shí)鐘頻率發(fā)送至模擬局部放電信號(hào)模塊；

模擬局部放電信號(hào)模塊，其用于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列以固定的調(diào)整時(shí)鐘頻率發(fā)送的原始局部放電信號(hào)的頻率和采樣率對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行變頻，并將變頻后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出至功率放大模塊；

功率放大模塊，其用于接收模擬局部放電信號(hào)模塊傳輸?shù)哪M信號(hào)并將其放大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括原始局部放電信號(hào)采集模塊，其用于生成典型局部放電模型在不同電壓下展現(xiàn)的典型放電譜圖，并采集所述局部放電譜圖的局部放電數(shù)據(jù)，其中所述典型局部放電模型包括高壓尖刺模型、懸浮模型、自由金屬顆粒模型和沿面模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬局部放電信號(hào)模塊包括：

數(shù)字上變頻單元，其用于根據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)器傳輸?shù)牟⑿袛?shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)字上變頻，生成局部放電數(shù)字信號(hào)；

數(shù)字頻率合成單元，其用于根據(jù)串行接口傳輸?shù)脑季植糠烹娦盘?hào)的頻率和采樣率，控制數(shù)字上變頻單元生成局部放電數(shù)字信號(hào)的時(shí)間間隔；

數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元，其用于將變頻后的局部放電數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬局部放電信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊是微處理器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)處理模塊計(jì)算出的基帶信號(hào)的并行數(shù)據(jù)流是18bit。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬局部放電信號(hào)模塊是正交數(shù)字上變頻器。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元是14位。

8.一種模擬特高頻局部放電信號(hào)的方法，其特征在于，所述方法包括：

將采集的原始局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)通過上位機(jī)以串口指令的形式發(fā)送至數(shù)據(jù)信號(hào)處理模塊，其中所述指令包括原始局部放電信號(hào)的樣式、頻率、采樣率和包絡(luò)波形；

數(shù)字信號(hào)處理模塊接收上位機(jī)的指令，將所述原始局部放電信號(hào)的樣式、頻率、采樣率和包絡(luò)波形解析成基帶信號(hào)的參數(shù)，以及計(jì)算基帶信號(hào)的并行數(shù)據(jù)流；

在現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列中，隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理模塊傳輸?shù)乃霾⑿袛?shù)據(jù)流并將其輸出到模擬局部放電信號(hào)模塊，串行接口接收數(shù)字信號(hào)處理模塊傳輸?shù)脑季植糠烹娦盘?hào)的頻率和采樣率并將其以固定的調(diào)整時(shí)鐘頻率發(fā)送至模擬局部放電信號(hào)模塊；

在模擬局部放電信號(hào)模塊中，數(shù)字上變頻單元根據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)器傳輸?shù)牟⑿袛?shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)字上變頻，生成局部放電數(shù)字信號(hào)，數(shù)字頻率合成單元根據(jù)串行接口傳輸?shù)脑季植糠烹娦盘?hào)的頻率和采樣率，控制數(shù)字上變頻單元生成局部放電數(shù)字信號(hào)的時(shí)間間隔，數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元將變頻后的局部放電數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬局部放電信號(hào)；

功率放大模塊接收模擬局部放電信號(hào)模塊傳輸?shù)哪M信號(hào)并將其放大。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述采集原始局部放電信號(hào)數(shù)據(jù)包括生成典型局部放電模型在不同電壓下展現(xiàn)的典型放電譜圖，并采集所述局部放電譜圖的局部放電數(shù)據(jù)，其中所述典型局部放電模型包括高壓尖刺模型、懸浮模型、自由金屬顆粒模型和沿面模型。