[實用新型]一種同頻同相數模轉換裝置

有效

• 申請號: 201920397265.8
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN209690743U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 湯漢松
• 申請（專利權）人: 江蘇凌創電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型公開了一種同頻同相數模轉換裝置，包括光纖接口模塊、信號回采模塊、D/A芯片、與D/A芯片相連接的電壓型功率放大器、FPGA模塊、CPU模塊和繼電器K1；光纖接口模塊及A/D轉換模塊與FPGA模塊相連接，FPGA模塊與D/A芯片相連接；CPU模塊將采樣值數據回送給FPGA；FPGA將采樣值按照一個整周波的時間延遲發送至D/A芯片，通過D/A芯片轉換成模擬小電壓信號，再通過電壓型功率放大器將電壓信號放大為額定電壓信號。本實用新型解決了智能變電站以及數字化變電站對于同頻同相開關耐壓試驗時控制電壓信號的要求，以滿足電力系統用戶對于智能變電站同頻同相開關耐壓試驗的測試需求。

技術領域

本實用新型涉及一種同頻同相數模轉換裝置，屬于電力系統智能變電站高壓測試技術領域。

背景技術

目前，智能變電站以及數字化變電站的發展已經進入到大面積工程應用階段，隨著電子式互感器、合并單元以及智能單元的大量應用，數字量傳輸已經成為智能變電站采樣值傳輸的主要方式。但大量的傳統高壓測試裝置依舊需要以模擬量作為其測試的信號控制策略，例如同頻同相開關耐壓試驗時耐壓試驗裝置發出的電壓信號需要與系統的一次電壓信號保持同頻同相。常規變電站在做同頻同相開關耐壓試驗時，一般會采用常規電壓互感器二次電壓輸出作為其大電壓發生器的控制電壓，使得其發生的大電壓信號與系統實際運行的電壓信號同頻同相，但當智能變電站采用電子式互感器時電壓互感器輸出的電壓信號是數字電壓信號，且該信號包含有一個固定延時信息，此時同頻同相開關耐壓裝置無法通過電壓信號的控制來實現其大電壓發生器的頻率與相位控制來實現發生電壓與系統實際運行電壓之間的同頻同相。

試驗過程中如無同頻同相控制，或同頻同相控制出現異常，試驗電壓與系統電壓產生相位偏移從而導致差壓過大而造成試驗設備或被測損壞。所以目前電子式互感器應用的智能變電站做開關耐壓試驗時必須將試驗對象與系統進行安全隔離，這給系統運行帶來了極大的不便，且擴大了智能變電站檢修時的停電范圍。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型目的是提供一種同頻同相數模轉換裝置，以滿足電力系統用戶對于智能變電站同頻同相開關耐壓試驗的測試需求。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：

本實用新型的一種同頻同相數模轉換裝置，包括光纖接口模塊、信號回采模塊、D/A芯片、與D/A芯片相連接的電壓型功率放大器、FPGA模塊、與FPGA模塊相連接的CPU模塊和繼電器K1；所述信號回采模塊包括電壓互感器和與電壓互感器相連接的A/D轉換模塊；所述光纖接口模塊及A/D轉換模塊的輸出端分別與FPGA模塊輸入端相連接，所述FPGA模塊的輸出端與D/A芯片輸入端相連接；所述電壓互感器及電壓型功率放大器通過繼電器K1連接開關耐壓試驗裝置；所述光纖接口模塊接收來自電子式互感器合并單元的采樣值報文并上傳至FPGA模塊；所述CPU模塊將采樣值數據回送給FPGA，所述FPGA將采樣值按照一個整周波的時間延遲發送至D/A芯片，通過所述D/A芯片轉換成模擬小電壓信號，再通過所述電壓型功率放大器將電壓信號放大為額定電壓信號。

上述A/D轉換模塊采用AD公司18位AD7690芯片。

上述電壓型線性功率放大器采用推挽式電路。

上述CPU模塊以PowerPC為核心。

上述CPU模塊采用Freescale公司的MPC8247嵌入式微處理器。

上述FPGA模塊采用Xilinx的Spartan3系列產品XC3S1500。

本實用新型的有益效果如下：

1、自適應性。按照IEC61850-9協議，自動獲取報文中的電壓信號，無需外部配置電壓的幅值與延時。

2、精確性。采用電壓互感器以及A/D轉換模塊實現電壓信號的高精度采集。