[發明專利]一種工頻交流電壓自校準單元和系統

在審

• 申請號: 202010944613.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112034407A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 覃日升;李勝男;郭成;王紅梅;姜咊
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;云南電網有限責任公司昆明供電局
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供了一種工頻交流電壓自校準單元和系統，工頻交流電壓自校準單元包括：電壓輸入模塊、信號調理模塊以及AD轉換處理模塊；電壓輸入模塊包括控制開關、第一電壓基準和工頻交流線路輸入；控制開關的常閉觸點與工頻交流線路輸入連接，常開觸點與第一電壓基準連接，動觸點與信號調理模塊連接；信號調理模塊包括電阻分壓電路和抗混疊RC濾波，信號調理模塊和AD轉換處理模塊連接；AD轉換處理模塊包括依次連接的多路選擇開關、可編程增益放大器、模數轉換器、數字濾波器和增益偏置校準寄存器；多路選擇開關和信號調理模塊連接；AD轉換處理模塊還包括與模數轉換器連接的第二電壓基準。本申請的校準精度高。

技術領域

本申請涉及電壓校準技術領域，尤其涉及一種工頻交流電壓自校準單元和系統。

背景技術

隨著科技的發展，電能是人們不可或缺的一種資源。電力系統是運輸電能的載體，為保證用電的安全和穩定，需要對電力系統中的電能質量等進行檢測。在電力系統中，電壓監測儀用于對電網信號進行連續測量，并對電壓質量進行數據存儲、統計、分析，是電力系統監測、考核電壓質量的必備手段之一。

但是電壓監測儀在長期運行過程中，會由于元器件老化、失效、受到干擾，導致裝置運行可靠性及測量精度下降，進而影響電壓質量監測工作的順利有效地進行。因此定期對電壓監測儀進行校準是必不可少的一環。現有技術對電壓監測儀進行校準時一般為三年一次，并由工作人員到現場進行校準。

然而本申請的發明人分析，由于電壓監測儀安裝環境復雜，安裝量大，安裝地點分散，工作人員到現場對電壓監測儀的精度進行校準的難度較大，校準精度和效率較低，而且人工校準的人力物力成本較高。隨著電力系統的發展，電壓監測儀適用范圍和測量精度的要求不斷提升，電壓監測儀的校準也具有更準確和低成本的需求，而現有技術明顯不滿足這種需求。

發明內容

本申請提供了一種工頻交流電壓自校準單元和系統，以解決現有技術校準精度低的問題。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

第一方面，本申請提供了一種工頻交流電壓自校準單元，包括：

電壓輸入模塊、信號調理模塊以及AD轉換處理模塊；

所述電壓輸入模塊包括控制開關、第一電壓基準和工頻交流線路輸入；所述控制開關的常閉觸點與所述工頻交流線路輸入連接，常開觸點與所述第一電壓基準連接，動觸點與所述信號調理模塊連接，用于將電壓傳輸至所述信號調理模塊；

所述信號調理模塊包括電阻分壓電路和抗混疊RC濾波，所述信號調理模塊和所述AD轉換處理模塊連接，用于對接收的電壓進行信號調理，并發送至所述AD轉換處理模塊；

所述AD轉換處理模塊包括依次連接的多路選擇開關、可編程增益放大器、模數轉換器、數字濾波器和增益偏置校準寄存器；且，所述多路選擇開關和所述信號調理模塊連接；所述AD轉換處理模塊還包括與所述模數轉換器連接的第二電壓基準。

可選的，所述控制開關由外部CPU控制；

當所述工頻交流電壓遠程自校準單元正常工作時，所述控制開關位于常閉觸點，由所述工頻交流線路輸入提供電壓；當所述工頻交流電壓遠程自校準單元進行遠程自校準時，所述控制開關切換至常開觸點，由所述第一電壓基準提供電壓。

可選的，所述電阻分壓電路包括第一電阻和第二電阻；

所述第一電阻的一端與所述控制開關的動觸點連接，另一端與所述第二電阻的一端連接；所述第二電阻的另一端接地；

所述抗混疊RC濾波包括第三電阻、第四電阻和濾波電容；

所述第三電阻的一端與所述第一電阻的另一端連接，另一端分別與所述濾波電容、所述多路選擇開關相連接；所述第四電阻的一端與所述第二電阻連接，另一端分別與所述濾波電容的另一端、所述多路選擇開關相連接。