[實用新型]一種GIS用電子式互感器采集單元的采樣預(yù)警系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN210720562U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王宇;張煒;辛明勇;孟令雯;高吉普;徐長寶;林呈輝;祝健楊;張歷;范強;王冕;肖小兵;劉斌;代奇跡;陳敦輝;李博文
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 胡緒東

本實用新型公開了一種GIS用電子式互感器采集單元的采樣預(yù)警系統(tǒng)，包括AD采樣模塊、FPGA模塊和電源監(jiān)視模塊，AD采樣模塊和電源監(jiān)視模塊連接到FPGA模塊，AD采樣模塊連接有采樣工作電源，電源監(jiān)視模塊還連接到采樣工作電源，AD采樣模塊用于模擬量輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，電源監(jiān)測模塊用于實時檢測AD采樣模塊的采樣工作電源電壓，向FPGA模塊反饋采樣工作電源狀態(tài)，F(xiàn)PGA模塊具有自檢模塊。本實用新型有效解決現(xiàn)有采樣防護措施未考慮采樣模塊內(nèi)部異常對采集單元的影響、無法預(yù)防AD電源波動、模塊通信異常等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GIS用電子式互感器采集單元的采樣預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

GIS用電子式互感器是與氣體絕緣開關(guān)配套使用的組合式有源電子式互感器，其充分利用了GIS氣體的絕緣結(jié)構(gòu)特性，具有絕緣簡單可靠、體積較小、重量較輕、線性度好等特點，能夠有效地減小GIS的占地面積，通過光纖傳送采樣信號，減少了變電站二次電纜，抗干擾能力強，可適應(yīng)數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展。

GIS 用電子式互感器由傳感線圈、采集單元以及合并單元等構(gòu)成。合并單元通常放置在變電站室內(nèi)，通過光纖與電子式互感器采集單元連接，受現(xiàn)場環(huán)境的干擾影響較小。采集單元在互感器本體附近就地放置，工作環(huán)境比較惡劣，在現(xiàn)場操作過程中，外部干擾信號對采集單元采樣電路的影響較大，輕則引起計量誤差，重則可能采樣無效并導(dǎo)致后端保護裝置誤動作，給變電站的安全運行帶來極大影響。因此，采樣數(shù)據(jù)的可靠性是GIS用電子式互感器采集單元研究的關(guān)鍵技術(shù)點。

目前變電站現(xiàn)場使用的電子式互感器采集單元一般采用帶屏蔽網(wǎng)的一體化箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低空間輻射干擾對采集單元內(nèi)部回路的影響；通過提高采集單元電源模塊的電磁兼容能力，保障采樣回路供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免電源干擾造成采樣異常；在模擬量信號輸入回路中放置濾波模塊，抑制互感器本體輸出小信號中混疊的高頻干擾。上述方法從采集單元的采樣抗干擾措施入手，在采樣模塊外部對干擾信號進行隔離，降低了采樣異常的可能性，但未考慮采樣模塊內(nèi)部異常對采集單元的影響，無法預(yù)防AD電源波動、模塊通信異常等問題引起的采樣無效現(xiàn)象。因此，需要研究一種采集單元采樣模塊的實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，進一步增強GIS用電子式互感器采集單元的采樣可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種GIS用電子式互感器采集單元的采樣預(yù)警系統(tǒng)，解決目前GIS用電子式互感器采集單元在現(xiàn)場使用時采樣可靠性不足、影響變電站運行安全性的問題、針對現(xiàn)有采樣防護措施未考慮采樣模塊內(nèi)部異常對采集單元的影響、無法預(yù)防AD電源波動、模塊通信異常等原因引起的采樣無效問題。

本實用新型采取的技術(shù)方案為：一種GIS用電子式互感器采集單元的采樣預(yù)警系統(tǒng)，包括AD采樣模塊、FPGA模塊和電源監(jiān)視模塊，AD采樣模塊和電源監(jiān)視模塊連接到FPGA模塊，AD采樣模塊連接有采樣工作電源，電源監(jiān)視模塊還連接到采樣工作電源，AD采樣模塊用于模擬量輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，電源監(jiān)測模塊用于實時檢測AD采樣模塊的采樣工作電源電壓，向FPGA模塊反饋采樣工作電源狀態(tài)，F(xiàn)PGA模塊具有自檢模塊。

優(yōu)選的，上述電源監(jiān)視模塊的電路包括OPA比較器，OPA比較器的IN+輸入端通過分壓電路連接到采樣工作電源，OPA比較器的V+電源端連接有去耦電路，OPA比較器的OUT輸出端分別通過上拉電阻R4和阻抗匹配電阻R3連接到VCC電源和FPGA模塊，OPA比較器的IN-參考輸入端連接到OPA比較器的REF參考端。

優(yōu)選的，上述分壓電路包括串接的電阻R1和電阻R2，一端連接采樣工作電源，另一端接地，IN+輸入端連接到電阻R1和電阻R2間連接點。

優(yōu)選的，上述去耦電路包括兩個并聯(lián)的電容C1和電容C2，一端連接VCC電源和V+電源端，另一端接地。

優(yōu)選的，上述AD采樣模塊采用18位的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7982。