[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)噪聲對消算法的無線相量測量裝置及方法

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• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108872704A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡龍;梁富光;陳宇琦;鐘小強;鄭建國;周瑋;鄧文祥;鄭玲峰;鞠磊;黃鑫;郭建川;王新梅
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司南平供電公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00;G01R29/18
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;丘鴻超

本發(fā)明提出一種基于自適應(yīng)噪聲對消算法的無線相量測量裝置，包括：一個或多個設(shè)置在變電站相量測量點的采集器，以及主機；采集器包括電壓采集模塊、電流采集模塊、以及分別與電壓采集模塊和電流采集模塊連接的無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；主機包括依次連接的雙通道EMI接收器、AD轉(zhuǎn)換器和DSP數(shù)據(jù)處理單元；雙通道EMI接收器的兩個通道分別連接天線A和天線B，DSP數(shù)據(jù)處理單元采用自適應(yīng)噪聲對消算法處理雙通道EMI接收器經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；天線A接收采集器采樣信號以及背景噪聲共同作用的信號；天線B接收背景噪聲信號。減少了繼電保護人員在帶負荷測相量工作中的工作量；有效地消除了變電站強電磁干擾對無線相量分析儀數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變電站無線帶負荷相量測量分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自適應(yīng)噪聲對消算法的無線相量測量裝置。

背景技術(shù)

變電站的帶負荷相量測量分析包括相序和相位的檢測和分析。在現(xiàn)有的方案中，一般是通過在變電站相量測量點設(shè)置一個采集器在采集器的前方一定距離d處放置測量天線A并通過電纜連接到雙通道接收主機的A通道，負責(zé)接收來自采集器及背景噪聲共同作用的信號。測量天線B則放置在距離采集器至少10d的位置，連接到雙通道接收主機的B通道，負責(zé)接收來自采集器及背景噪聲共同作用的信號，如說明書附圖圖1所示。由于雙通道接收機的兩個通道實現(xiàn)了時間和相位的同步，就可以保證來自兩個位置的電磁信號同時到達接收主機，然后通過將A、B通道的信號濾波后求得平均值。

該種方案的缺陷在于：（1）易受現(xiàn)場環(huán)境影響。由于測量天線與測量接收機之間可能存在建筑物的阻擋而且距離較遠，使用傳輸電纜來連接非常不方便。（2）衰耗大。數(shù)百米的電纜，對信號的衰減會很大。電纜的傳輸損耗可能會使得測量接收機無法準確測得被測信號，從而影響背景噪聲的去除結(jié)果和最終的無線電干擾場強測量值。（3）接線繁瑣，不利于現(xiàn)場作業(yè)。

尤其因為變電站高壓帶電設(shè)備電暈是一種非常普遍的現(xiàn)象，而且隨著電壓等級的提高會越來越明顯。電暈放電產(chǎn)生高頻脈沖電流，會對站內(nèi)無線電通訊產(chǎn)生強烈電磁干擾，在這種情況下，上述現(xiàn)有技術(shù)方案的效果更差，往往無法實現(xiàn)測量所需的精度。

在另一方面，變電站的帶負荷相量測量分析往往有需要在同一時刻測量多個測量節(jié)點的相量信息的需求，如果采用上述現(xiàn)有技術(shù)方案，是無法保證在對多個節(jié)點或設(shè)備的測量中時間的同步的，目前一般都是通過多個運維人員分別記錄各個節(jié)點的數(shù)據(jù)，最后再匯總分析來解決，但這樣的處理方式不僅耗時耗力，而且精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和空白，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于自適應(yīng)噪聲對消算法的無線相量測量裝置，其特征在于，包括：一個或多個設(shè)置在變電站相量測量點的采集器，以及主機；所述采集器包括電壓采集模塊、電流采集模塊、以及分別與電壓采集模塊和電流采集模塊連接的無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述主機包括依次連接的雙通道EMI接收器、AD轉(zhuǎn)換器和DSP數(shù)據(jù)處理單元；所述雙通道EMI接收器的兩個通道分別連接天線A和天線B，所述雙通道EMI接收器的兩個通道通過GPS時鐘同步；所述DSP數(shù)據(jù)處理單元采用自適應(yīng)噪聲對消算法處理所述雙通道EMI接收器經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；

所述天線A接收采集器采樣信號以及背景噪聲共同作用的信號；所述天線B接收背景噪聲信號。

優(yōu)選地，每個所述采集器分別由蓄電池供電，所述主機由蓄電池供電。

優(yōu)選地，所述DSP數(shù)據(jù)處理單元還分別連接有顯示屏和數(shù)據(jù)存儲器。

優(yōu)選地，所述天線A和天線B為集成雙通道天線。

一種基于自適應(yīng)噪聲對消算法的無線相量測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用無線傳輸?shù)姆绞綄⒃谧冸娬鞠嗔繙y量點采集獲得的相量采樣信號發(fā)送至主機；