CN203554071U - 一种智能变电站合并单元自动校验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能变电站检测技术领域，涉及一种智能变电站合并单元自动校验装置，该装置包括分别与数据处理模块相连的同步时钟接收模块、报文收发模块、电压输出模块和电流输出模块。本实用新型解决了智能变电站合并单元自动化检测的问题，具有测试结果准确，效率高等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能变电站检测技术领域，特别涉及一种智能变电站合并单元自动校验装置。
背景技术
随着智能变电站自动化系统的应用和推广，变电站过程层设备与间隔层设备之间的信息交互发生了较大的改变。合并单元作为电子式互感器与间隔层智能电子设备间采样数据的桥梁，已成为信息采样的重要设备。
现阶段智能站实际工程的建设及设计存在一定的差异，共分为电子式互感器输入、电磁型互感器输入、电子式及电磁型互感器混合输入的三大类合并单元。
目前缺乏一种能兼顾上述三大类合并单元的专用测试设备，现场测试效率很低，需要很多设备协同工作，测试结果不准确，测试结果要进行人工比对。
故对合并单元的准确而高效率的测试设备就显得非常重要，需要一款专为合并单元测试而开发的测试工具。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的缺陷，解决了智能变电站合并单元自动化检测的问题。
本实用新型公开了一种智能变电站合并单元自动校验装置，该装置包括分别与数据处理模块相连的同步时钟接收模块、报文收发模块、电压输出模块和电流输出模块。
进一步，该数据处理模块包括依次相连的ARM、DSP、FPGA、DA转换器和低通滤波器，该FPGA还分别与该同步时钟接收模块及报文收发模块相连，该低通滤波器还分别与该电压输出模块和电流输出模块相连。
进一步，该电压输出模块包括依次相连的第一运算放大器和电压功率放大器，该第一运算放大器用于增益调节。
进一步，该电压输出模块还包括第二运算放大器、第三运算放大器和电压采样电阻，该第二运算放大器分别与该第一运算放大器及该电压功率放大器相连，该电压采样电阻经该第三运算放大器与该第二运算放大器相连，该电压采样电阻还与该电压功率放大器相连，该第二运算放大器用于闭环控制，该第三运算放大器用于反馈信号调节。
进一步，该电流输出模块包括依次相连的第四运算放大器和电流功率放大器，该第四运算放大器用于增益调节。
进一步，该电流输出模块还包括第五运算放大器、第六运算放大器和电流采样电阻，该第五运算放大器分别与该第四运算放大器及该电流功率放大器相连，该电流采样电阻经该第六运算放大器与该第五运算放大器相连，该电流采样电阻还与该电流功率放大器相连，该第五运算放大器用于闭环控制，该第六运算放大器用于反馈信号调节。
进一步，该低通滤波器为贝塞尔低通滤波器。
进一步，该装置还包括与该ARM相连的交换机。
进一步，该装置还包括内部计算机，该内部计算机与该交换机相连。
本实用新型公开的一种智能变电站合并单元自动校验装置的有益效果在于：1）实现对智能变电站合并单元延时、角差、采样精度全自动、高效、准确测试；2）通过大容量高速FPGA同时实现多路模拟电压、电流信号输出和多路IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8格式数字报文输入功能，所有测试一次完成，无需再测试过程中更改接线，极大的提高了测试效率；3）采用高精度采样电阻、高精度运算放大器和大功率器件实现模拟量高电压、大电流信号极高的准确度和极低的温度漂移，极大的提高了测试结果的准确度；4）具备接收IRIG-B码（以下简称B码）、GPS信号和PPS脉冲等多种同步时钟信号的功能，同时可以转发B码信号功能，同步方式多样灵活，现场使用非常方便；5）内置了高性能工业计算机，无需外接计算机控制，现场操作非常方便。
附图说明
图1为本实用新型的一种智能变电站合并单元自动校验装置的结构示意图。
图2为本实用新型的另一种智能电站合并单元自动校验装置的结构示意图。
图3为本实用新型的智能电站合并单元自动校验装置的电压输出单元结构示意图。
图4为本实用新型的智能电站合并单元自动校验装置的电流输出单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型公开了一种智能变电站合并单元自动校验装置1，包括分别与数据处理模块10相连的同步时钟接收模块20、报文收发模块30、电压输出模块40和电流输出模块50。同步时钟接收模块20用于接收IRIG-B码（以下简称B码）、GPS信号和PPS脉冲等多种同步时钟信号，同时可以转发B码信号。报文收发模块30用于接收和发送标准IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8格式数字报文，以及接收和发送GOOSE信息，模拟报文的各种异常情况，如抖动、丢帧等，且完成光信号和电信号的相互转换功能。
本装置1的工作原理为：数据处理模块10接收来自外部计算机的控制指令，基于同步时钟接收模块20接收到的时钟信号，控制电压输出模块40、电流输出模块50向被测合并单元发送测试电压、电流信号，被测合并单元将测试电压、电流信号变换成模拟小信号，再经滤波处理、AD转换、同步后，最终输出标准的多路带时标的IEC61850-9-1/2格式或IEC60044-7/8格式的数字报文，本装置1通过报文收发模块30接收该些多路带时标的IEC61850-9-1/2格式或IEC60044-7/8格式的数字报文，由此构成一个闭环的测试系统，基于测试电压、电流信号参数、该些多路带时标的IEC61850-9-1/2格式或IEC60044-7/8格式的数字报文等信息，实现对合并单元延时、角差、采样精度等全自动、准确的测试。
为了达到更好的测试效果，本实用新型公开了另一种智能变电站合并单元自动校验装置2，将装置1中的数据处理模块10采用依次相连的ARM101、DSP102、FPGA103、DA转换器104和低通滤波器105作为核心部件，FPGA103还分别与同步时钟接收模块20及报文收发模块30相连，低通滤波器105还分别与电压输出模块40和电流输出模块50相连。装置2还包括交换机60和内部计算机70，交换机60分别与内部计算机70及ARM101相连，交换机60还可连接外部计算机。装置2结合DSP的数据处理能力和FPGA的控制能力，可产生准确的测试电压、电流信号，及采集和处理被测合并单元处理、输出的多路带时标的IEC61850-9-1/2格式或IEC60044-7/8格式的数字报文，采用低漂移、低失真、高性能的DA转换器和贝塞尔低通滤波器可保证输出稳定的、线性度较好的测试电压、电流。此外装置2内部集成计算机70，用于实现与外部计算机相同的功能，如测试参数的设置，结果的观测等。
测试电压、电流信号的精度直接影响着合并单元的测试准确度，为了得到高精度的电压、电流信号，本实用新型优选如图3和图4所示的电压输出模块40和电流输出模块50。参见图3，电压输出模块40包括依次相连的第一运算放大器401、第二运算放大器402、电压功率放大器403、电压采样电阻404，还包括分别与第二运算放大器402和电压采样电阻404相连的第三运算放大器405，第一运算放大器401还与低通滤波器105相连，其中第一运算放大器401用于增益调节，第二运算放大器402用于闭环控制，第三运算放大器405用于反馈信号的调节。参见图4，电流输出模块50包括依次相连的第四运算放大器501、第五运算放大器502、电流功率放大器503和电流采样电阻504，还包括分别与第五运算放大器502和电流采样电阻504相连的第六运算放大器505，其中第四运算放大器501用于增益调节，第五运算放大器502用于闭环控制，第六运算放大器505用于反馈信号的调节。通过采样反馈、增益调节，电压、电流信号的输出精度都得到了较好的保障。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述装置包括分别与数据处理模块相连的同步时钟接收模块、报文收发模块、电压输出模块和电流输出模块。
2.根据权利要求1所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述数据处理模块包括依次相连的ARM、DSP、FPGA、DA转换器和低通滤波器，所述FPGA还分别与所述同步时钟接收模块及报文收发模块相连，所述低通滤波器还分别与所述电压输出模块和电流输出模块相连。
3.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述电压输出模块包括依次相连的第一运算放大器和电压功率放大器，所述第一运算放大器用于增益调节。
4.根据权利要求3所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述电压输出模块还包括第二运算放大器、第三运算放大器和电压采样电阻，所述第二运算放大器分别与所述第一运算放大器及所述电压功率放大器相连，所述电压采样电阻经所述第三运算放大器与所述第二运算放大器相连，所述电压采样电阻还与所述电压功率放大器相连，所述第二运算放大器用于闭环控制，所述第三运算放大器用于反馈信号调节。
5.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述电流输出模块包括依次相连的第四运算放大器和电流功率放大器，所述第四运算放大器用于增益调节。
6.根据权利要求5所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述电流输出模块还包括第五运算放大器、第六运算放大器和电流采样电阻，所述第五运算放大器分别与所述第四运算放大器及所述电流功率放大器相连，所述电流采样电阻经所述第六运算放大器与所述第五运算放大器相连，所述电流采样电阻还与所述电流功率放大器相连，所述第五运算放大器用于闭环控制，所述第六运算放大器用于反馈信号调节。
7.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述低通滤波器为贝塞尔低通滤波器。
8.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述装置还包括与所述ARM相连的交换机。
9.根据权利要求8所述的智能变电站合并单元自动校验装置，其特征在于，所述装置还包括内部计算机，所述内部计算机与所述交换机相连。
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