[實用新型]一種羅氏線圈電流信號采集系統

有效

• 申請號: 201921544803.8
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN210720561U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王宇;辛明勇;孟令雯;高吉普;徐長寶;林呈輝;呂黔蘇;祝健楊;肖小兵;劉斌;汪明媚;代奇跡
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G05B19/042
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 胡緒東

本實用新型公開了一種羅氏線圈電流信號采集系統，包括無源低通濾波器、AD轉換模塊和FPGA芯片，無源低通濾波器的輸入端連接有羅氏線圈微分信號輸入端，無源低通濾波器輸出端與AD轉換模塊輸入端相連接，AD轉換模塊輸出端與FPGA芯片輸入端相連接；FPGA芯片連接有羅氏線圈硬件積分信號輸出端和軟件積分還原后的電流信號輸出端。本實用新型采樣回路采用無源低通濾波和AD轉換模塊的前端采樣系統，在濾除外部干擾信號的同時保證了濾波回路具有良好的高頻特性；高速高精度的AD采樣模塊能夠保證原始微分信號在采樣回路中傳變的精度及有效性，以提高后期軟件算法處理的可靠性。

技術領域

本實用新型屬于電力技術智能電網領域，尤其涉及一種羅氏線圈電流信號采集系統。

背景技術

在電子式電流互感器的應用中，由于羅氏線圈具有響應速度快、幾乎沒有相位誤差、不會飽和、電流可實時測量等的特點，基于羅氏線圈的電子式電流互感器在電力系統中得到了廣泛的應用。由于羅氏線圈是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環形線圈，其輸出信號是電流對時間的微分，需要再通過一個對輸出的電壓信號進行積分還原的電路，才可以真實還原輸入電流。

目前應用的基于羅氏線圈的電子式電流互感器，一般是通過采集單元或者采集單元后端的合并單元對微信信號進行積分還原處理，然后輸出還原后的電流信號。但是由于受采樣頻率的限制，在故障或者VFTO（快速暫態過電壓）過程中，高次諧波的傳變帶寬有限，電流信號經過積分還原后失真的問題比較突出。

基于目前的應用方案，由于采集單元或者合并單元輸出的信號只有一路經過積分還原后的電流信號，缺乏與之進行比對參考的信號，當積分過程存在問題時，無法對積分過程中出現的問題進行比對分析。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種羅氏線圈電流信號采集系統，以解決現有技術僅能輸出一路積分還原后的電流信號、不能對采集回路中積分環節出現的問題進行比對分析等問題。

本實用新型采取的技術方案為： 一種羅氏線圈電流信號采集系統，包括無源低通濾波器、AD轉換模塊和FPGA芯片，無源低通濾波器的輸入端連接有羅氏線圈微分信號輸入端，無源低通濾波器輸出端與AD轉換模塊輸入端相連接，AD轉換模塊輸出端與FPGA芯片輸入端相連接；FPGA芯片連接有羅氏線圈硬件積分信號輸出端和軟件積分還原后的電流信號輸出端。

AD轉換模塊采用高速高精度轉換器。

本實用新型的有益效果：與現有技術相比，本實用新型的效果如下：

（1）采樣回路采用無源低通濾波和AD轉換模塊的前端采樣系統，在濾除外部干擾信號的同時保證了濾波回路具有良好的高頻特性；高速高精度的AD采樣模塊能夠保證原始微分信號在采樣回路中傳變的精度及有效性，以提高后期軟件算法處理的可靠性；

（2）硬件積分信號與軟件積分還原的電流信號實時對比分析技術是采集器在輸入原始微分信號后，同時進行軟件積分算法與硬件積分信號，通過對FPGA中軟件積分還原后的電流信號與硬件積分信號進行實時對比分析，保證了積分還原信號后的有效性；

（3）硬件積分信號與軟件積分信號同時輸出回路。在采集回路輸出端，同時具備軟件積分還原電流信號輸出端口與硬件積分信號輸出端口，硬件積分信號通過內部控制輸出，保證積分還原信號與硬件積分信號的同步性，能夠為后端的記錄裝置提供實時同步的比對數據。

附圖說明

圖1是本實用新型采樣回路硬件示意圖；

圖2是本實用新型軟件算法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。