[發明專利]量程自適應電力系統信號采集方法在審
| 申請號： | 202010460983.2 | 申請日： | 2020-05-27 |
| 公開（公告）號： | CN111562521A | 公開（公告）日： | 2020-08-21 |
| 發明（設計）人： | 劉金鑄 | 申請（專利權）人： | 南京信息工程大學 |
| 主分類號： | G01R31/52 | 分類號： | G01R31/52;G01R1/02 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210044 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 量程 自適應 電力系統 信號 采集 方法 | ||
1.一種量程自適應電力系統信號采集方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1將待采集的原始信號s0(t)經傳感輸出信號
步驟2將傳感輸出信號轉換為標準的電壓信號ui(t)，并完成與ui(t)的電隔離，ui(t)＝λs0(t)，ui(t)的動態范圍為0～±Am(V)；
步驟3量程自適應控制，包括以下分步：
(1)將輸入信號ui(t)的動態范圍分割成由小信號到大信號的K個量程；
(2)用K個放大器對ui放大，得到K個不同的電壓信號u1(t),…,uK(t)；
(3)采用比較器對電路獲得放大器輸出信號u1(t),…,uK(t)的越限指示信號pk(t),k＝1,…,K-1；
(4)由越限指示信號pk(t)＝1,k＝1,…,K-1，經控制邏輯得到量程切換控制信號ck(t),k＝1,…,K，用來分別控制K個模擬開關SWk,k＝1,…,K，實現量程切換；
(5)輸出采集信號uo(t)的同時，同步提供當前的量程指示Yn(t),…,Y1(t)，其中，量程指示信號數量n＝ceil(log2 K)，K為量程數量，函數ceil(·)表示取不小于自變量的最小整數，量程指示Yn(t),…,Y1(t)由越限指示信號pk(t)＝1,k＝1,…,K-1經由量程指示邏輯得到；
步驟4采集模擬信號后進行還原處理，還原原始信號計算為：
2.根據權利要求1所述的量程自適應電力系統信號采集方法，其特征在于：步驟3后增加電平移動和A/D轉換步驟后再進行還原處理；具體為：
電平移動：在輸出信號uo(t)上加入Am的直流電壓，
A/D轉換：對輸入進行等時間間隔采樣，將波形轉換為離散數據序列
還原處理：離散數據形式的還原處理計算為：：
3.根據權利要求1所述的量程自適應電力系統信號采集方法，其特征在于：步驟1中信號傳感采用電流互感器或電壓互感器，輸出同性質的電流或電壓信號。
4.根據權利要求1所述的量程自適應電力系統信號采集方法，其特征在于：步驟2中λ為常數，取值為：考慮原始信號s0(t)可能出現的最大值，使ui(t)的所有可能取值在0～±Am(V)范圍之內。
5.根據權利要求1所述的量程自適應電力系統信號采集方法，其特征在于，步驟3：
分步(1)中，K個量程分別是：量程1：0～±A1；量程2：±A1～±A2；…；量程k：±Ak-1～±Ak；…；量程K：±AK-1～±AK，各量程邊界對應的數值Ak,k＝1,…,K按照以Γ為底的指數遞增，規定為：
Ak＝Γk-KAm,k＝1,…,K
令A0＝0；
分步(2)中，放大器k,k＝1,…,K的放大倍數分別為：βk＝ΓK-k,k＝1,…,K，得到K個不同的電壓信號
分步(3)中，uk(t),k＝1,…,K-1的絕對值若低于Am，則越限指示信號pk(t)＝0,k＝1,…,K-1；uk(t),k＝1,…,K-1的絕對值若高于Am，則越限指示信號pk(t)＝1,k＝1,…,K-1；
分步(4)中，ck(t),k＝1,…,K控制模擬開關SWk,k＝1,…,K的方式為：ck(t)為1時SWk閉合，否則斷開，SWk為常斷開關；
產生ck(t),k＝1,…,K的K個控制邏輯如下：
控制邏輯1：其中表示p1的非，下同；
控制邏輯k,1＜k＜K：
控制邏輯K：cK＝pK。
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