[發(fā)明專利]一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210371331.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114814333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳紹武;陳駿;王德全;郝曉強(qiáng);李勇群;王亮;朱坤;陳凱;劉暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司淮安供電分公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 杜權(quán)

本發(fā)明涉及雷電波抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法，本發(fā)明通過(guò)設(shè)有交流穩(wěn)壓源時(shí)，有利于能把輸出波形畸變控制在5%以內(nèi)，還可以對(duì)負(fù)載短路起限流保護(hù)作用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也可以利用干擾抑制器來(lái)消除尖峰干擾；通過(guò)使用系統(tǒng)分別供電可以將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與感性設(shè)備的供電系統(tǒng)分開(kāi)，以避免在供電線路之間出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象，通過(guò)設(shè)有交流穩(wěn)壓源時(shí)，有利于能把輸出波形畸變控制在5%以內(nèi)，還可以對(duì)負(fù)載短路起限流保護(hù)作用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也可以利用干擾抑制器來(lái)消除尖峰干擾；通過(guò)使用系統(tǒng)分別供電可以將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與感性設(shè)備的供電系統(tǒng)分開(kāi)，以避免在供電線路之間出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷電波抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法。

背景技術(shù)

雷電波形是重要的雷電觀測(cè)資料，既可用于研究精細(xì)雷電物理過(guò)程，也可獲得波前上升時(shí)間、上升速率、峰值電流強(qiáng)度等雷電參數(shù)；

由于電力系統(tǒng)遭受的雷擊主要為負(fù)極性雷擊，故以負(fù)極性雷擊為例，當(dāng)雷電擊中輸電線路發(fā)生回?fù)魰r(shí)，雷云與輸電線路之間形成導(dǎo)電性能良好的回?fù)敉ǖ溃自频拇罅控?fù)極性電荷通過(guò)回?fù)敉ǖ雷⑷胼旊娋€路，若負(fù)極性電荷直接注入輸電線路導(dǎo)線，會(huì)直接在導(dǎo)線上形成電壓行波；

若負(fù)極性電荷注入避雷線或桿塔，也會(huì)通過(guò)感應(yīng)和耦合在導(dǎo)線上形成電壓行波，不同雷擊類型對(duì)應(yīng)不同的電壓行波形成過(guò)程，并導(dǎo)致雷擊點(diǎn)附近的初始電壓行波波形特征存在差異，雷擊點(diǎn)附近導(dǎo)線上的電壓行波形成后，電壓行波會(huì)沿著導(dǎo)線向變電站傳輸，對(duì)于理想的無(wú)損傳輸線，電壓行波在傳輸過(guò)程中不會(huì)發(fā)生能量散失，波形也不會(huì)發(fā)生畸變，而在實(shí)際輸電線路上的電壓行波傳輸過(guò)程中，導(dǎo)線電阻、對(duì)地電導(dǎo)和導(dǎo)線電暈均會(huì)造成能量損失，并導(dǎo)致電壓行波在傳輸過(guò)程中發(fā)生畸變，電壓行波侵入變電站后，受變電站設(shè)備對(duì)地電容、變電站內(nèi)所布置避雷器、變電站斷口及其它波阻抗不連續(xù)點(diǎn)的影響，電壓行波在站內(nèi)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的折反射過(guò)程，進(jìn)一步導(dǎo)致雷電侵入過(guò)電壓波形發(fā)生畸變，繼而增大了其雷電波數(shù)據(jù)采集的難度，所以現(xiàn)在市場(chǎng)上急需一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法，以解決上述背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種雷電侵入波電流的采集裝置及其采集方法，包括干擾因素，還包括：所述干擾因素主要包括串模干擾、共模干擾、軟件方面的干擾、 電源系統(tǒng)干擾、硬件方面干擾；

所述串模干擾是指干擾信號(hào)與被測(cè)信號(hào)串聯(lián)在一起，它成為被測(cè)信號(hào)的一部分，被送到放大器進(jìn)行放大，影響很大，會(huì)使數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的兩個(gè)輸入端電壓發(fā)生變化，產(chǎn)生的原因：外部高壓供電線交變電磁場(chǎng)通過(guò)寄生電容耦合進(jìn)傳感器一端；電源交變電磁場(chǎng)對(duì)傳感器一端的漏電流耦合，串模干擾表現(xiàn)為兩種方式：一是串模干擾等效為串聯(lián)電壓源形式（當(dāng)干擾源的等效內(nèi)阻較小時(shí)）；二是串模干擾等效為并聯(lián)電流源形式；

所述共模干擾指在信號(hào)地和儀器地之間的干擾，產(chǎn)生的原因：①在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)附近有大功率的電器設(shè)備，電磁場(chǎng)以電感或電容形式耦合到傳感器和傳輸導(dǎo)線中；②電源絕緣不良而引起的漏電或三相動(dòng)力電網(wǎng)負(fù)載不平衡致使零線有較大的電流時(shí)，存在著較大的地電流和地電位差，如果系統(tǒng)有兩個(gè)以上的接地點(diǎn)，則地電位差就會(huì)造成共模干擾；③電氣設(shè)備的絕緣性能不良時(shí)，動(dòng)力電源會(huì)通過(guò)漏電阻耦合到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號(hào)回路，形成干擾；④在交流供電的儀器中，交流電會(huì)通過(guò)原、副邊繞組間的寄生電容、整流濾波電路、信號(hào)電路與地之間的寄生電容到地構(gòu)成回路，形成干擾；

所述軟件方面的干擾主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①不正確的算法產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果，最主要的原因是由于計(jì)算機(jī)處理器中的程序指數(shù)運(yùn)算是近似計(jì)算，產(chǎn)生的結(jié)果有時(shí)有較大的誤差，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作；②由于計(jì)算機(jī)的精度不高，而加減法運(yùn)算時(shí)要對(duì)階，大數(shù)“吃掉”了小數(shù)，產(chǎn)生了誤差積累，導(dǎo)致下溢的出現(xiàn)，也是噪聲的來(lái)源之一；③由于計(jì)算機(jī)處理器是高速數(shù)字器件，所以它的運(yùn)算器、控制器及控制寄存器易受電磁干擾；

所述硬件方面干擾主要表現(xiàn)為：程序計(jì)數(shù)器PC值變化、數(shù)據(jù)采集誤差增大、控制狀態(tài)失靈、RAM數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化以及系統(tǒng)出現(xiàn)“死鎖”等現(xiàn)象。