[發(fā)明專利]一種激光供電高速測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711323721.6
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109917168B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱長銀;李響;汪濤;周強(qiáng);劉國偉;文繼鋒;胡桂平
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/06;G01R15/24;G01R19/25
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 謝清萍;張莎莎

本發(fā)明公開一種激光供電高速測量系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括互感器、遠(yuǎn)端信號采集模塊、合并單元，方法的步驟是：互感器向遠(yuǎn)端信號采集模塊輸出模擬量；遠(yuǎn)端信號采集模塊對信號進(jìn)行模數(shù)變換、數(shù)字處理及電光變換，將被測模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號的形式輸出，傳輸?shù)胶喜卧缓喜卧獙?shù)字信號轉(zhuǎn)發(fā)給保護(hù)裝置。此技術(shù)方案利用基于激光供能的遠(yuǎn)端信號采集模塊就地采集電子式互感器的輸出信號，傳送的是數(shù)字信號，通過合并單元的數(shù)據(jù)處理，延時少于100μs。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓直流輸電領(lǐng)域，特別涉及一種激光供電高速測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

直流電網(wǎng)可實現(xiàn)多個交流電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)，是構(gòu)建跨區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的重要解決方案，直流電流電壓測量裝置是保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行依賴于直流電流電壓測量裝置為直流控保設(shè)備提供快速準(zhǔn)確的一次電流、電壓信息，一般要求在100μs內(nèi)可靠動作。一次系統(tǒng)高壓側(cè)互感器由于絕緣平臺對地的絕緣要求，所有待測模擬量(電流量和電壓量)需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字量發(fā)送到地面，由于一次設(shè)備分散布置，每個互感器配置一個光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，合并單元需要將若干互感器信號合并處理后提供給保護(hù)裝置。

一種激光供電高速測量系統(tǒng)的組成見圖1，主要包括遠(yuǎn)端采集模塊、合并單元、保護(hù)裝置3大部分。采集系統(tǒng)的延時主要有以下來源，首先互感器和遠(yuǎn)端采集模塊安裝在一次高壓側(cè)，所有設(shè)備與地面無電氣聯(lián)系。因此其測量設(shè)備的模擬量必須轉(zhuǎn)換為數(shù)字量光信號傳輸?shù)降孛娴目刂票Ｗo(hù)裝置。但考慮到系統(tǒng)供電方式的限制，要求采集系統(tǒng)在高壓一次側(cè)的設(shè)備的功耗要低。但由于一次設(shè)備物理位置分散，多路模擬量采樣數(shù)據(jù)編碼發(fā)送到合并單元，在合并單元側(cè)需要將編碼數(shù)據(jù)還原，得到每路模擬量的采樣值后合并。由于多路的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換必然引入額外的延時，需要一種合并單元數(shù)據(jù)處理方法減少保護(hù)裝置獲取信號的延時。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種激光供電高速測量系統(tǒng)及方法，其可在激光供電測量系統(tǒng)架構(gòu)下實現(xiàn)延時小于100μs。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種激光供電高速測量系統(tǒng)，包括互感器、遠(yuǎn)端信號采集模塊、合并單元，其中，互感器用以測量一次導(dǎo)體的電壓電流信號并輸出模擬量信號；所述模擬量信號還經(jīng)遠(yuǎn)端信號采集模塊轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，接入所述合并單元，經(jīng)過合并單元后接入至保護(hù)裝置；所述合并單元采用直采直傳的數(shù)據(jù)處理機(jī)制將接收到的數(shù)字信號經(jīng)過合并處理后轉(zhuǎn)發(fā)給保護(hù)裝置。

進(jìn)一步的，所述合并單元接收到數(shù)據(jù)包后，將所述數(shù)據(jù)包檢驗，所采集的數(shù)字信號按原格式傳遞到相應(yīng)的接收端，所述接收端接收到數(shù)據(jù)后做出響應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述互感器采用去耦全對稱直流分流器、阻容參數(shù)對稱匹配的寬頻直流分壓器。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)端信號采集模塊與合并單元間用光纖連接。

本發(fā)明還提供一種激光供電高速測量系統(tǒng)的測量方法，包括如下步驟：

步驟1，互感器向遠(yuǎn)端信號采集模塊的模擬量輸入端口施加模擬量；

步驟2，遠(yuǎn)端信號采集模塊將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸?shù)胶喜卧?/p>

步驟3，合并單元將遠(yuǎn)端信號采集模塊傳輸?shù)臄?shù)字信號采用直采直傳的數(shù)據(jù)處理機(jī)制經(jīng)過合并處理后轉(zhuǎn)發(fā)給保護(hù)裝置，即所述合并單元接收到數(shù)據(jù)包后，將所述數(shù)據(jù)包檢驗，所采集的數(shù)字信號按原格式傳遞到相應(yīng)的接收端，所述接收端接收到數(shù)據(jù)后做出響應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，互感器輸出階躍信號。

進(jìn)一步的，所述步驟2中，遠(yuǎn)端信號采集模塊輸出的數(shù)字信號通過光纖傳輸?shù)胶喜卧?/p>

采用上述方案后，本發(fā)明通過采用短延時互感器，合并單元直采直傳的數(shù)據(jù)處理及傳輸技術(shù)，實現(xiàn)了直流測量裝置的超短延時及多路不同速率數(shù)據(jù)的并行輸出，直流控制保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用需求。

附圖說明