CN105842573A - 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法 - Google Patents

一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105842573A
CN105842573A CN201610411431.6A CN201610411431A CN105842573A CN 105842573 A CN105842573 A CN 105842573A CN 201610411431 A CN201610411431 A CN 201610411431A CN 105842573 A CN105842573 A CN 105842573A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arm
fpga
circuit
sampled data
acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610411431.6A
Other languages
English (en)
Inventor
马勇
陈�光
张照辉
谢天喜
周志成
陶风波
刘洋
王小军
龚引颖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201610411431.6A priority Critical patent/CN105842573A/zh
Publication of CN105842573A publication Critical patent/CN105842573A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003—Environmental or reliability tests
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：包括无线基站、电压采集节点、电流采集节点和上位机；所述电压采集节点和电流采集节点通过无线基站与上位机无线通信。同时也公开了该装置的测录方法。本发明提供的变电站启动调试无线同步测录装置和方法，是一种分布式无线同步测量系统，相比于传统的集中有线测量仪器和方法，具有无需拖放线缆、精度高、安全性高、使用方便、效率高等特点。

Description

一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法，属于输变电技术领域。
背景技术
变电站启动调试实验主要通过测录电流电压暂态波形数据来分析和检验系统过电压和过电流水平、开关性能可靠性等，为二次保护提供相关参考数据。
当前大部分启动调试测录工具使用通用录波仪系统，录波仪工作时须放置在保护室或调试车辆中，通过十几米到数百米不等的测量线缆接到测量点，电磁暂态信号经过这些长线缆传输后，必然存在信号畸变和引入干扰问题，影响测量的效果和准确度；此外，过多的线缆增加了系统复杂度，收放线工作增加了作业人员劳动强度，降低整体调试工作效率。
录波仪系统在测录电流时，大部分采用调理电路放线串接到二次回路的方式，新的回路引入了很多不确定性，一旦某个位置断开，就会导致二次回路开路，造成较大责任事故，具有极大风险。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，包括无线基站、电压采集节点、电流采集节点和上位机；所述电压采集节点和电流采集节点通过无线基站与上位机无线通信。
所述电压采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路；所述GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接；
所述电流采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路；所述GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接。
所述电压调理采集电路包括依次连接的电压接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接；
所述电流调理采集电路包括依次连接的电流接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接。
FPGA+ARM采集控制器包括FPGA、ARM和存储器，所述FPGA与ARM连接，所述存储器与ARM连接；所述FPGA还分别与数字隔离电路和GPS电路连接，所述ARM还与无线通信电路连接。
所述电流接线端子排外接钳形电流探头。
一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置的测录方法，包括以下步骤，
步骤1，将无线基站放置在适当的位置，开启后提供一个无线网络；
步骤2，将电压采集节点、电流采集节点和上位机放置在适当的位置，开启并接入无线网络；
步骤3，电压采集节点采集电压信号，光电隔离耦合放大器将电压信号缩小成可供ADC处理的弱电压信号，运放和滤波电路将该电压信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电压信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电压信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据；
电流采集节点采集电流信号，光电隔离耦合放大器将电流信号缩小成可供ADC处理的弱电流信号，运放和滤波电路将该电流信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电流信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电流信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据；
步骤4，上位机接受采样数据，采样数据到达后将被解析并按时间排列，然后进行显示、处理、分析和保存。
本发明所达到的有益效果：本发明提供的变电站启动调试无线同步测录装置和方法，是一种分布式无线同步测量系统，相比于传统的集中有线测量仪器和方法，具有无需拖放线缆、精度高、安全性高、使用方便、效率高等特点。
附图说明
图1为本发明装置的结构图。
图2为电压采集节点的结构图。
图3为电压调理采集电路的结构图。
图4为电流采集节点的结构图。
图5为电流调理采集电路的结构图。
图6为FPGA+ARM采集控制器的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，包括无线基站、电压采集节点、电流采集节点和上位机。电压采集节点和电流采集节点通过无线基站与上位机无线通信。
无线基站包括依次连接的无线通信模块、功率放大电路和天线。上位机为安装有客户端的计算机。
如图2所示，电压采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路。GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接。
如图3所示，电压调理采集电路包括依次连接的电压接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接。
如图4所示，电流采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路。GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接。
如图5所示，电流调理采集电路包括依次连接的电流接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接，电流接线端子排外接钳形电流探头。
如图6所示，FPGA+ARM采集控制器包括FPGA、ARM和存储器，FPGA与ARM连接，存储器与ARM连接；FPGA还分别与数字隔离电路和GPS电路连接，ARM还与无线通信电路连接。
上述装置的测录方法，包括以下步骤：
步骤1，将无线基站放置在适当的位置，开启后提供一个无线网络。
步骤2，将电压采集节点、电流采集节点和上位机放置在适当的位置，开启并接入无线网络。
步骤3，电压采集节点采集电压信号，光电隔离耦合放大器将电压信号缩小成可供ADC处理的弱电压信号，运放和滤波电路将该电压信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电压信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电压信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据；
电流采集节点采集电流信号，光电隔离耦合放大器将电流信号缩小成可供ADC处理的弱电流信号，运放和滤波电路将该电流信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电流信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电流信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据。
步骤4，上位机接受采样数据，采样数据到达后将被解析并按时间排列，然后进行显示、处理、分析和保存，最后自动生成报表和实验报告。
上述变电站启动调试无线同步测录装置和方法，是一种分布式无线同步测量系统，相比于传统的集中有线测量仪器和方法，具有无需拖放线缆、精度高、安全性高、使用方便、效率高等特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：包括无线基站、电压采集节点、电流采集节点和上位机；所述电压采集节点和电流采集节点通过无线基站与上位机无线通信。
2.根据权利要求1所述的一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：所述电压采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路；所述GPS电路、无线通信电路和电压调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接；
所述电流采集节点包括FPGA+ARM采集控制器、GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路；所述GPS电路、无线通信电路和电流调理采集电路均与FPGA+ARM采集控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：所述电压调理采集电路包括依次连接的电压接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接；
所述电流调理采集电路包括依次连接的电流接线端子排、光电隔离耦合放大器、运放和滤波电路、ADC和数字隔离电路，数字隔离电路与FPGA+ARM采集控制器连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：FPGA+ARM采集控制器包括FPGA、ARM和存储器，所述FPGA与ARM连接，所述存储器与ARM连接；所述FPGA还分别与数字隔离电路和GPS电路连接，所述ARM还与无线通信电路连接。
5.根据权利要求3所述的一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置，其特征在于：所述电流接线端子排外接钳形电流探头。
6.基于权利要求4所述的一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置的测录方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，将无线基站放置在适当的位置，开启后提供一个无线网络；
步骤2，将电压采集节点、电流采集节点和上位机放置在适当的位置，开启并接入无线网络；
步骤3，电压采集节点采集电压信号，光电隔离耦合放大器将电压信号缩小成可供ADC处理的弱电压信号，运放和滤波电路将该电压信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电压信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电压信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据；
电流采集节点采集电流信号，光电隔离耦合放大器将电流信号缩小成可供ADC处理的弱电流信号，运放和滤波电路将该电流信号进行放大并滤除高频噪声和干扰信号，然后由ADC进行模数转换，转换后的数字电流信号经过数字隔离电路后进入FPGA， FPGA将数字电流信号打包成一帧一帧的采样数据，FPGA同时接收GPS电路传来的信号，并解析出时间，将时间戳添加到每一帧采样数据中，然后上传给ARM，ARM接收采样数据并校验无误后，检测采样数据波形是否达到上位机设定的触发条件，如未达到触发条件，将采样数据帧转换成10kSPS以下的采样数据上传给上位机；当满足上位机设定的触发条件后，ARM先在本地保存触发时刻前后一段时间的采样数据波形，然后向上位机报告设备触发，并上传触发时刻前后一段时间的采样数据；
步骤4，上位机接受采样数据，采样数据到达后将被解析并按时间排列，然后进行显示、处理、分析和保存。
CN201610411431.6A 2016-06-13 2016-06-13 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法 Pending CN105842573A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610411431.6A CN105842573A (zh) 2016-06-13 2016-06-13 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610411431.6A CN105842573A (zh) 2016-06-13 2016-06-13 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105842573A true CN105842573A (zh) 2016-08-10

Family

ID=56576711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610411431.6A Pending CN105842573A (zh) 2016-06-13 2016-06-13 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105842573A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109946507A (zh) * 2019-02-22 2019-06-28 苏州埃缇益自动化科技有限公司 一种半导体测试机的电源电压实时监测系统
CN110749765A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 徐州和纬信电科技有限公司 一种具有同步采集功能的杂散电流采集装置
CN111413893A (zh) * 2020-03-02 2020-07-14 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种超特高压输变电工程启动调试用无线电流采集系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201440163U (zh) * 2009-08-24 2010-04-21 山东电力集团公司泰安供电公司 变电站地线状态检测系统
CN202748423U (zh) * 2012-08-27 2013-02-20 江西省电力科学研究院 变电站带电在线监测装置
CN203949971U (zh) * 2014-03-04 2014-11-19 国家电网公司 一种输电线路调试用无线测量系统
CN104267237A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 广东电网有限责任公司中山供电局 线路避雷器阻性电流测量方法和装置
CN205982445U (zh) * 2016-06-13 2017-02-22 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201440163U (zh) * 2009-08-24 2010-04-21 山东电力集团公司泰安供电公司 变电站地线状态检测系统
CN202748423U (zh) * 2012-08-27 2013-02-20 江西省电力科学研究院 变电站带电在线监测装置
CN203949971U (zh) * 2014-03-04 2014-11-19 国家电网公司 一种输电线路调试用无线测量系统
CN104267237A (zh) * 2014-09-25 2015-01-07 广东电网有限责任公司中山供电局 线路避雷器阻性电流测量方法和装置
CN205982445U (zh) * 2016-06-13 2017-02-22 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109946507A (zh) * 2019-02-22 2019-06-28 苏州埃缇益自动化科技有限公司 一种半导体测试机的电源电压实时监测系统
CN110749765A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 徐州和纬信电科技有限公司 一种具有同步采集功能的杂散电流采集装置
CN111413893A (zh) * 2020-03-02 2020-07-14 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种超特高压输变电工程启动调试用无线电流采集系统
CN111413893B (zh) * 2020-03-02 2023-11-03 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种超特高压输变电工程启动调试用无线电流采集系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205067716U (zh) 电能表在线校验系统
CN106771856B (zh) 基于无人机技术的电力输电线路雷击点确定方法
CN104267237B (zh) 线路避雷器阻性电流测量方法和装置
CN103777104B (zh) 数字化变电站二次信号传输系统延时特性测试装置及方法
CN102608503B (zh) 一种长空气间隙放电高精度同步观测方法及系统
CN202126472U (zh) 基于无线同步技术的氧化锌避雷器泄漏电流在线监测装置
CN101762799B (zh) 一种电压互感器在线精度检测系统
CN110286302B (zh) 局部放电信号的检测方法及检测系统
CN105929258A (zh) 一种变电站启动测试无线核相调试方法
CN105842573A (zh) 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置及方法
CN102385026A (zh) 高压电缆线路局部放电在线定位方法及装置
CN103823105A (zh) 一种输电线路调试用无线测量系统
CN106872866A (zh) 并联避雷器均流特性测试系统
CN104215838A (zh) 一种智能变电站异地核相方法
CN109459624B (zh) 基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法
CN105137269A (zh) 一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置及方法
CN110672996A (zh) 一种城市电缆多维数据集成带电检测装置
CN107561417A (zh) 一种分布式局部放电检测系统
CN103616653B (zh) 一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试系统及其方法
CN205982445U (zh) 一种用于变电站启动调试的无线同步测录装置
CN102621376B (zh) 一种高低电位多电学参量高精度同步测量方法及装置
CN112014669A (zh) 一种合并单元角差、比差的在线检测方法及系统
CN103675593A (zh) 铠装柜内氧化锌避雷器带电测试系统及方法
CN205038283U (zh) 一种分布式无线同步氧化锌避雷器带电检测装置
CN103701541A (zh) 航电一体化接收机自动测试系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160810

RJ01 Rejection of invention patent application after publication