[發(fā)明專利]一種交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)及其采樣方法

在審

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• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108614148A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴茂林;黃洋界;熊茹;范亞軍;許繼和;嚴(yán)勤;胡興;汪潔;胡志強
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)江西省電力有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R21/133;G01R21/00;G01R22/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 趙艾亮

1.一種交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，包括處理芯片、交流取樣模塊、信號調(diào)理模塊、交流A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述處理芯片上連接有脈沖同步信號，交流取樣模塊與所述信號調(diào)理模塊連接，所述信號調(diào)理模塊與所述交流A/D轉(zhuǎn)換模塊信號連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述處理芯片和所述交流A/D轉(zhuǎn)換模塊之間設(shè)有磁偶隔離芯電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述處理芯片為ARM芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述交流取樣模塊包括電壓取樣電路和電流取樣電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓取樣電路包括第一放大器，所述第一放大器的正相輸入端上連接有電阻分壓電路，并連接有繼電器控制量程。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述流取樣電路包括第二放大器，所述第二放大器的正相輸入端和反向輸入端連接有電流互感器，所述電流互感器輸入端連通有電流信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電流、電壓同步采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述信號調(diào)理模塊為三階巴特沃斯有源低通RC濾波電路。

8.一種交流電流、電壓同步采樣方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對信號進行256個點的取樣；

S2：通過FFT得到的參數(shù)存進相應(yīng)的數(shù)組移動平均，將計算次數(shù)加1；

S3：判斷計算次數(shù)是否達(dá)到平均次數(shù)，當(dāng)達(dá)到平均數(shù)后；

S4：將存好的相關(guān)參數(shù)進行移動平均，得到各相以及各次諧波的電壓值以及相角；

S5：對移動平均后的相位針對1pps時延進行修改，將計算完成標(biāo)志置位，上傳數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流電流、電壓同步采樣方法，其特征在于，設(shè)被測信號的周期為T，采樣間隔為T_S，一個周期采樣點數(shù)為N，微控制器最小定時間隔為T_min，每個采樣間隔的截斷誤差為δ，那么一個周期產(chǎn)生的累積誤差ΔT＝T-N×T_S＝N×δ<N×T_min，因此一個周期內(nèi)的最大誤差為N×T_min。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流電流、電壓同步采樣方法，其特征在于，在采樣的過程中，設(shè)置一個累加器S，用于累加截斷誤差的和，S的初值ΔT₀為0，第i次采樣的時候，S的值為ΔT_i＝ΔT_i-1+δ。在軟件中每次采樣前先比較累加器S與微控制器最小定時間隔T_min，當(dāng)S≥T_min時，將定時器計數(shù)值加一個T_min，否則定時器計數(shù)值保持不變。