[發明專利]一種同步多通道電壓采集裝置在線自校準系統

有效

• 申請號: 202111387307.8
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN113820642B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 張榮霞;楊文鋒;周瑞;胡蝶蝶;向仲超;曾興;畢煒
• 申請（專利權）人: 武漢格藍若智能技術有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 萬暢

本發明涉及一種同步多通道電壓采集裝置在線自校準系統，電壓采集裝置包括：頻率可調的高精度電壓源；計算裝置對多通道電壓數據進行多通道數據分析，采用F檢驗方法對高精度電壓源進行運行狀態判斷和校準；在高精度電壓源運行狀態穩定時，通過采集所述高精度電壓源在多頻率下的幅值相位參量，再通過最小二乘法反算出各通道負載頻率下的幅值和相位，通過與出廠檢定參數進行比對后計算得到各通道的幅值矯正系數和相位矯正系數，將各個幅值矯正系數和相位矯正系數施加到對應的電壓采集支路上；通過在裝置中加入高精度電壓源，在負載信號連續監測的條件下，實現同步多通道電壓采集裝置的在線自校準，以消除計量裝置的誤差引入。

技術領域

本發明涉及電力計量在線自校準領域，尤其涉及一種同步多通道電壓采集裝置在線自校準系統。

背景技術

電壓采集裝置廣泛應用于各種生產、系統監測及設備狀態控制中，是電網設備實現智能監測與控制的重要基礎。電壓采集裝置在長期帶電運行過程中，因受到電子設備老化、溫濕度、頻率等多方因素的影響，運行一段時間后可能會出現誤差超差、性能不穩定等問題，從而影響設備監測的準確度。

為保證電壓采集裝置運行過程中的穩定性，目前主要采用離線校驗的方式對裝置進行校準，通過將裝置從安裝現場進行人工拆卸后帶回實驗室進行校準，或者采用便攜式的校準裝置在現場對裝置進行校準。但是離線校驗過程中需要人員到現場對采集裝置進行拆卸，影響了裝置監測的連續性，同時存在現場接線復雜，人力、物力資源消耗大等問題。

現有技術中還通過在電壓采集裝置中加裝電子開關轉換單元和電壓基準，通過電子開關在電壓基準、外部線路上的自動切換，實現電壓采集裝置無需拆卸條件下的在線校驗。但是該方法在校準過程中，電壓采集裝置中斷了對負載信號的監測，影響了數據采集的連續性。且隨著運行時間的推移，基準源本身可能會發生狀態漂移，而該方案中基準源狀態未知。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種同步多通道電壓采集裝置在線自校準系統，通過在裝置中加入高精度電壓源，并對裝置中多通道數據進行大數據分析，實現了高精度源狀態判斷及校準，同時基于高精度源校準信號，實現負載信號連續監測的條件下同步多通道電壓采集裝置各采集通道的在線自校準，以消除計量裝置的誤差引入。

根據本發明的第一方面，提供了一種同步多通道電壓采集裝置在線自校準系統，包括：電壓采集裝置和計算裝置；

所述電壓采集裝置包括：頻率可調的高精度電壓源、合并控制核心單元以及各通道的負載電壓信號的電壓采集支路；所述高精度電壓源的輸出端與各個所述電壓采集支路的輸入端連接，所述合并控制核心單元發送同步信號給各個所述電壓采集支路以及所述高精度電壓源；各個所述電壓采集支路對所述高精度電壓源輸出的電壓校準信號及各路負載電壓信號進行同步采集，分別對所述電壓校準信號和各路負載電壓信號進行分離和特征提取，得到所述高精度電壓源的電壓特征信息；所述合并控制核心單元對多通道的電壓特征信息進行重組后輸出到所述計算裝置；

所述計算裝置對所述多通道電壓數據進行多通道數據分析，采用F檢驗方法對所述高精度電壓源進行運行狀態判斷和校準；在所述高精度電壓源運行狀態穩定時，通過采集所述高精度電壓源在多頻率下的幅值相位參量，再通過最小二乘法反算出各通道負載頻率下的幅值和相位，通過與出廠檢定參數進行比對后計算得到各通道的幅值矯正系數和相位矯正系數，將各個所述幅值矯正系數和相位矯正系數施加到對應的所述電壓采集支路上。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以作出如下改進。

可選的，所述高精度電壓源輸出的所述電壓校準信號頻率為與所述負載電壓信號頻率鄰近的四個頻率和；。

可選的，所述電壓采集支路包括單擲開關、信號調理單元和A/D轉換單元；

所述負載電壓信號依次與所述信號調理單元的輸入端連接；所述高精度電壓源通過所述單擲開關與所述信號調理單元的輸入端連接；