CN107329000A - 用于电磁兼容试验的采样监视装置及采样监视方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电磁兼容试验的采样监视装置，采样选择开关选择采样数据类型，带通滤波电路对采样选择开关输出的采样波形进行滤波输出基波波形，减法电路将采样波形与基波波形做减法运算得出偏差波形；峰值检测电路检测基波波形的峰值，可调比例电路根据带通滤波电路输出的基波波形峰值及判别系数调节电路输出的波形畸变判别系数计算得出波形畸变判别门槛，比较电路比较偏差波形与波形畸变判别门槛，当偏差波形大于波形畸变判别门槛时，计数器加1。本发明还公开了一种采样监视方法，通过设定波形畸变判别门槛能够对采样波形进行自动分析判别，全程无需人工介入，工作效率高、判别结果准确度高。

Description

用于电磁兼容试验的采样监视装置及采样监视方法
技术领域
本发明涉及一种用于电磁兼容试验的采样监视装置，还涉及一种用于电磁兼容试验的采样监视方法，属于电力系统保护与控制技术领域。
背景技术
作为电网的重要环节，电流、电压等交流量的采样与电力系统的安全可靠运行密切相关。鉴于现场复杂的电磁环境，采样环节的抗干扰能力尤为重要。因此，电磁兼容试验已成为相关设备研发、生产、调试等过程中不可或缺的关键项目，贯穿物料选型、模件测试、整机测试、系统测试等各个阶段。波形质量是电磁兼容试验的一个重要指标，当发生电快瞬脉冲群等电磁干扰时，波形不能有明显的畸变。目前，一般通过网络分析仪或者工具软件抓包的方式进行监视，需要不断调用与观察波形，耗费大量的人力，且人工判断的准确性与一致性不高。同时，上述方法只支持数字量，无法对模拟量进行监视，且缺少对畸变次数、最大畸变量等数据的分析。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于电磁兼容试验的采样监视装置，解决现有技术中采样监视装置依靠人工判断准确性不高、效率偏低、无法对模拟量进行监视、缺少畸变次数统计的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于电磁兼容试验的采样监视装置，包括：用于采样数据类型选择的采样选择开关、用于波形畸变判别的判别电路、用于波形畸变次数统计的计数器、用于被测对象信号采集的数据报文接口、互感器接口和交流模件接口和用于畸变次数、波形畸变判别系数显示的显示器；所述数据报文接口、互感器接口、交流模件接口分别与采样选择开关的相应输入端连接；
所述判别电路包括：带通滤波电路、减法电路、峰值检测电路、可调比例电路、比较电路和用于波形畸变判别系数调节的判别系数调节电路；
所述采样选择开关选择采样数据类型，带通滤波电路对采样选择开关输出的采样波形进行滤波输出基波波形，减法电路将采样波形与基波波形做减法运算得出偏差波形；峰值检测电路检测基波波形的峰值，可调比例电路根据带通滤波电路输出的基波波形峰值及判别系数调节电路输出的波形畸变判别系数计算得出波形畸变判别门槛，比较电路比较偏差波形与波形畸变判别门槛，当偏差波形大于波形畸变判别门槛时，计数器加1。
所述计数器上还连接有用于计数清零的复归电路。
所述数据报文接口与D/A转换电路之间还连接有光电转换电路和解码电路，被测对象的数字接口经光纤与数据报文接口连接，被测对象输出的数字报文经光电转换、数字解码和DA转换，将模拟信号传输至采样选择开关。
所述互感器接口和交流模件接口经光耦隔离电路与采样选择开关的相应输入端连接。
所述显示器为数码管、液晶显示屏、LED显示屏中的任一种。
本发明还提供了一种用于电磁兼容试验的采样监视方法，包括如下步骤：
设置正常波形幅值A，调节波形畸变判别系数，根据波形畸变判别系数计算波形畸变判别门槛g；
根据被测对象选择采样数据接入类型，根据当前时刻采样值x0、前一时刻采样值x1、前两时刻采样值x2计算波形畸变率d，计算公式如下：
对被测对象施加电磁干扰，对采样波形进行录波；对采样波形进行实时分析：当波形畸变率d大于波形畸变判别门槛g时，畸变次数加1，当波形畸变率d大于历史最大波形畸变率dmax时，更新最大波形畸变率，令dmax＝d；
试验结束，输出并保存最大波形畸变率所对应的采样波形及畸变次数，复归数据，开始下一组电磁兼容试验。
设置正常波形幅值A的方式包括如下两种：
其中一种方式为：用户根据实际情况手动输入设定该参数；
另一种方式为：对采样监视装置输入不少于10个周期的正常波形，根据10个周期的正常波形计算正常波形幅值。
对采样波形进行录波采用最大波形畸变率触发的方式。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过设定波形畸变判别门槛能够对采样波形进行自动分析判别，无需人工介入，工作效率高、判别结果准确度高；支持畸变次数、最大畸变量等数据的计算与分析，支持畸变波形的录波与回放，支持模拟量及数字量等多种接入方式，以满足工程实践的需求。
附图说明
图1是本发明提供的用于电磁兼容试验的采样监视装置的电路原理框图。
图2是本发明提供的用于电磁兼容试验的采样监视方法的流程图。
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，用于电磁兼容试验的采样监视装置，包括：用于采样数据类型选择的采样选择开关、用于波形畸变判别的判别电路、用于波形畸变次数统计的计数器、用于被测对象信号采集的数据报文接口、互感器接口和交流模件接口和用于畸变次数、波形畸变判别系数显示的显示器。
数据报文接口与D/A转换电路之间还连接有光电转换电路和解码电路，被测对象的数字接口经光纤与数据报文接口连接，被测对象输出的数字报文经光电转换、数字解码和DA转换，将模拟信号传输至采样选择开关。互感器接口和或交流模件接口经光耦隔离电路与采样选择开关的相应输入端连接。
判别电路包括：带通滤波电路、减法电路、峰值检测电路、可调比例电路、比较电路和用于波形畸变判别系数调节的判别系数调节电路；带通滤波电路的输入端与采样选择开关的输出端连接；减法电路的一个输入端连接采样选择开关的输出端，另一输入端连接带通滤波电路的输出端，减法电路的输出端与比较电路的一个输入端连接，比较电路的另一输入端与可调比例电路的输出端连接；可调比例电路的一个输入端经峰值检测电路连接带通滤波电路的输出端，另一输入端连接判别系数调节电路；计数器的输入端与比较电路的输出端连接；
采样选择开关选择采样数据类型，带通滤波电路对采样选择开关输出的采样波形进行滤波输出基波波形，减法电路将采样波形与基波波形做减法运算得出偏差波形；峰值检测电路检测基波波形的峰值，可调比例电路根据带通滤波电路输出的基波波形峰值及判别系数调节电路输出的波形畸变判别系数计算得出波形畸变判别门槛，比较电路比较偏差波形与波形畸变判别门槛，当偏差波形大于波形畸变判别门槛时，计数器加1。
计数器上还连接有用于计数清零的复归电路。显示器为数码管、液晶显示屏、LED显示屏中的任一种。
本发明提供的采样监视装置支持模拟量及数字量等多种接入方式，能够实现畸变波形自动判别及畸变次数自动统计，具有快速、自动、高效、准确的工作特点。
本发明还提供了一种用于电磁兼容试验的采样监视方法，包括如下步骤：
设置正常波形幅值A，调节波形畸变判别系数，根据波形畸变判别系数计算波形畸变判别门槛g；
根据被测对象选择采样数据接入类型，根据当前时刻采样值x0、前一时刻采样值x1、前两时刻采样值x2计算波形畸变率d，计算公式如下：
对被测对象施加电磁干扰，对采样波形进行录波；对采样波形进行实时分析：当波形畸变率d大于波形畸变判别门槛g时，畸变次数加1，当波形畸变率d大于历史最大波形畸变率dmax时，更新最大波形畸变率，令dmax＝d；
试验结束，输出并保存最大波形畸变率所对应的采样波形及畸变次数，复归数据，开始下一组电磁兼容试验。
设置正常波形幅值A的方式包括如下两种：
其中一种方式为：用户根据实际情况手动输入设定该参数；
另一种方式为：对采样监视装置输入不少于10个周期的正常波形，根据10个周期的正常波形计算正常波形幅值。
为避免频繁录波，对采样波形进行录波采用最大波形畸变率触发的方式。录波数据保存为标准的comtrade格式，可直接回看或者拷贝。
本发明方法通过设定波形畸变判别门槛能够对采样波形进行自动分析判别，全程无需人工介入，工作效率高、判别结果准确度高。
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 (8)

1.用于电磁兼容试验的采样监视装置，其特征在于，包括：用于采样数据类型选择的采样选择开关、用于波形畸变判别的判别电路、用于波形畸变次数统计的计数器、用于被测对象信号采集的数据报文接口、互感器接口和交流模件接口和用于畸变次数、波形畸变判别系数显示的显示器；所述数据报文接口、互感器接口、交流模件接口分别与采样选择开关的相应输入端连接；
所述判别电路包括：带通滤波电路、减法电路、峰值检测电路、可调比例电路、比较电路和用于波形畸变判别系数调节的判别系数调节电路；
所述采样选择开关选择采样数据类型，带通滤波电路对采样选择开关输出的采样波形进行滤波输出基波波形，减法电路将采样波形与基波波形做减法运算得出偏差波形；峰值检测电路检测基波波形的峰值，可调比例电路根据带通滤波电路输出的基波波形峰值及判别系数调节电路输出的波形畸变判别系数计算得出波形畸变判别门槛，比较电路比较偏差波形与波形畸变判别门槛，当偏差波形大于波形畸变判别门槛时，计数器加1。
2.根据权利要求1所述的用于电磁兼容试验的采样监视装置，其特征在于，所述计数器上还连接有用于计数清零的复归电路。
3.根据权利要求1所述的用于电磁兼容试验的采样监视装置，其特征在于，所述数据报文接口与D/A转换电路之间还连接有光电转换电路和解码电路，被测对象的数字接口经光纤与数据报文接口连接，被测对象输出的数字报文经光电转换、数字解码和DA转换，将模拟信号传输至采样选择开关。
4.根据权利要求1所述的用于电磁兼容试验的采样监视装置，其特征在于，所述互感器接口和交流模件接口经光耦隔离电路与采样选择开关的相应输入端连接。
5.根据权利要求1所述的用于电磁兼容试验的采样监视装置，其特征在于，所述显示器为数码管、液晶显示屏、LED显示屏中的任一种。
6.一种用于电磁兼容试验的采样监视方法，其特征在于，包括如下步骤：
设置正常波形幅值A，调节波形畸变判别系数，根据波形畸变判别系数计算波形畸变判别门槛g；
根据被测对象选择采样数据接入类型，根据当前时刻采样值x0、前一时刻采样值x1、前两时刻采样值x2计算波形畸变率d，计算公式如下：
<mrow> <mi>d</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>x</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>A</mi> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
对被测对象施加电磁干扰，对采样波形进行录波；对采样波形进行实时分析：当波形畸变率d大于波形畸变判别门槛g时，畸变次数加1，当波形畸变率d大于历史最大波形畸变率dmax时，更新最大波形畸变率，令dmax＝d；
试验结束，输出并保存最大波形畸变率所对应的采样波形及畸变次数，复归数据，开始下一组电磁兼容试验。
7.根据权利要求6所述的用于电磁兼容试验的采样监视方法，其特征在于，设置正常波形幅值A的方式包括如下两种：
其中一种方式为：用户根据实际情况手动输入设定该参数；
另一种方式为：对采样监视装置输入不少于10个周期的正常波形，根据10个周期的正常波形计算正常波形幅值。
8.根据权利要求6所述的用于电磁兼容试验的采样监视方法，其特征在于，对采样波形进行录波采用最大波形畸变率触发的方式。
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