CN203798961U - 一种基于故障波形回放的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于行波测距故障检测技术领域，涉及一种基于故障波形回放的测试装置，包括数字控制模块，该数字控制模块包括数据处理单元、同步逻辑控制单元、数模转换单元和功率输出单元，该数模转换单元分别与该数据处理单元、该同步逻辑控制单元及该功率输出单元相连，该数据处理单元还与该同步逻辑控制单元相连。本实用新型公开的测试装置可输出频率至少为5M的仿真行波信号，满足行波测距装置校验对行波采样频率的要求。

Description

一种基于故障波形回放的测试装置

技术领域

本实用新型涉及行波测距故障检测技术领域，特别涉及一种基于故障波形回放的测试装置。

背景技术

高压输电线路故障的准确定位，能够缩短故障修复时间，提高供电可靠性，减少停电损失，目前，主要利用行波测距装置来定位高压输电线路故障点，因此，对行波测距装置的准确校验也显得至关重要。

有关行波的研究一般认为，行波信号的频率上限在100K，但目前的行波测距装置的最高采样频率在600K～650K左右，故现场采集的行波故障数据，不适合作为校验的依据。用于行波仿真研究的软件，仿真频率最大达到5M，更适用于行波测距装置的校验。

然而，目前基于EMPT的数字仿真器可以进行原理和算法的试验，但不能对实际装置进行试验，传统的继电保护测试仪能够产生包括工频和各次谐波在内的继电保护试验信号，但不能产生频率高达数百千赫兹的暂态电压和暂态电流信号，不能用于暂态保护和行波测距装置的试验。因此，需要设计一种测试装置，其输出频率至少应达到5M，以满足故障仿真波形准确重现的目的。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，解决了行波测距装置校验所需的一定频率行波信号的获取问题。

本实用新型公开了一种基于故障波形回放的测试装置，包括数字控制模块，该数字控制模块包括数据处理单元、同步逻辑控制单元、数模转换单元和功率输出单元，该数模转换单元分别与该数据处理单元、该同步逻辑控制单元及该功率输出单元相连，该数据处理单元还与该同步逻辑控制单元相连。

进一步，该数模转换单元包括依次相连的逻辑控制器、存储器和DA转换器，该逻辑控制器分别与该数据处理单元、该同步逻辑控制单元及该DA转换器相连，该存储器还与该数据处理单元相连，该DA转换器还与该功率输出单元相连。

进一步，该数字控制模块还包括数据/地址缓冲单元，该数据/地址缓冲单元分别与该数据处理单元、该同步逻辑控制单元及该存储器相连。

进一步，该数字控制模块还包括数据/地址缓冲单元，该数据/地址缓冲单元分别与该数据处理单元、该同步逻辑控制单元及该数模转换单元相连。

进一步，该数字控制模块还包括网络接口，该网络接口与该数据处理单元相连。

进一步，该网络接口为以太网口。

进一步，该数字控制模块还包括触发单元，该触发单元与该同步逻辑控制单元相连。

进一步，该触发单元为开关量触发单元或GPS触发单元。

本实用新型公开的一种基于故障波形回放的测试装置的有益效果在于，该装置可以输出频率至少为5M的仿真行波信号，满足行波测距装置校验对行波采样频率的要求。

附图说明

图1为本实用新型的一种数字控制模块的结构示意图。

图2为图1中数模转换单元的结构示意图。

图3为本实用新型的另一种数字控制模块的结构示意图。

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。

本实用新型公开了一种基于故障波形回放的测试装置，包括一个重要组成部分——数字控制模块10，参见图1，该模块10包括数据处理单元101、同步逻辑控制单元102、数模转换单元103和功率输出单元104，数模转换单元103分别与数据处理单元101、同步逻辑控制单元102及功率输出单元104相连，数据处理单元101还与同步逻辑控制单元102相连。数据处理单元101可为DSP，同步逻辑控制单元102可为FPGA，数模转换单元103可为DA转换器，功率输出单元104可为电压/电流放大器。

该数字控制模块10的工作过程如下：

数据处理单元101从上位机下载行波仿真数据和控制指令，并将该控制指令经同步逻辑控制单元102发送给数模转换单元103，该行波仿真数据经数模转换单元103的数模转换和功率输出单元104的放大被输出。同步逻辑控制单元102的主要作用在于为数模转换单元103提供工作时钟和地址信息。在数字控制模块10包含多个数模转换单元103及功率输出单元104时，可选择部分或全部数模转换单元103和功率输出单元104，同步转换和输出行波仿真数据。

其中，数模转换单元103可包括依次相连的逻辑控制器103-1、存储器103-2和DA转换器103-3，如图2所示，逻辑控制器103-1分别与数据处理单元101、同步逻辑控制单元102及DA转换器103-3相连，存储器103-2还与数据处理单元101相连，DA转换器103-3还与功率输出单元104相连。其中，逻辑控制器103-1，用于接收数据处理单元101经同步逻辑控制单元102传送的动作指令，控制行波仿真数据被存储至存储器103-2，及控制从存储器中读出行波仿真数据至DA转换器103-3，可为FPGA；存储器103-2，用于存储待回放的行波仿真波形，根据逻辑控制器103-1的传送的指令，其上存储的待回放的行波仿真波形可被读出至与其连接的DA转换器103-3；DA转换器103-3，用于将待回放的行波仿真波形由数字信号转换成模拟信号。此处，同步逻辑控制单元102和逻辑控制器103-1分工协作，可提高行波仿真波形的传输频率，当然，若同步逻辑控制单元102管脚足够多、性能足够优的情况下，不使用逻辑控制器103-1也可实现本实用新型的目的。

本实用新型还公开了另一种基于故障波形回放的测试装置的数字控制模块20，参见图3，数字控制模块20除包括数据处理单元101、同步逻辑控制单元102及功率输出单元104之外，还包括数据/地址缓冲单元201、网络接口202、逻辑控制器103-1、存储器103-2、DA转换器103-3和触发单元203，数据处理单元101、数据/地址缓冲单元201、存储器103-2、DA转换器103-3及功率输出单元104依次相连，数据处理单元101还分别与同步逻辑控制单元102及网络接口202相连，同步逻辑控制单元102还分别与逻辑控制器103-1、数据/地址缓冲单元201及触发单元203相连，逻辑控制器103-1分别连接存储器103-2和DA转换器103-3。其中，数据/地址缓冲单元201，用于根据同步逻辑控制单元102传送的指令，控制数据处理单元101与存储器103-2间行波仿真数据的流向，或在行波仿真数据被传至数模转换单元后被置于高阻状态，保证数据和地址通道的干净，阻断不需要的电平信号，使数模转换单元103更高效地工作；网络接口202，用于数据处理单元101与上位机间进行通信，如以太网接口；触发单元203，用于触发同步逻辑控制单元102，提供多种触发方式，如开关量触发和GPS触发等。

在实际应用中，数字控制模块可包含多个数模转换单元和功率输出单元，同步逻辑控制单元可控制该多个数模转换单元和功率输出单元中的部分或全部进行行波仿真数据的数模转换及输出，当数模转换单元包含存储器时，该待输出的行波仿真数据可被预先存储在存储器上，在逻辑控制器的控制下由与其连接的DA转换器和功率输出单元数模转换和放大输出。

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 (8)

1.一种基于故障波形回放的测试装置，包括数字控制模块，其特征在于，所述数字控制模块包括数据处理单元、同步逻辑控制单元、数模转换单元和功率输出单元，所述数模转换单元分别与所述数据处理单元、所述同步逻辑控制单元及所述功率输出单元相连，所述数据处理单元还与所述同步逻辑控制单元相连。

2.根据权利要求1所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述数模转换单元包括依次相连的逻辑控制器、存储器和DA转换器，所述逻辑控制器分别与所述数据处理单元、所述同步逻辑控制单元及所述DA转换器相连，所述存储器还与所述数据处理单元相连，所述DA转换器还与所述功率输出单元相连。

3.根据权利要求2所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述数字控制模块还包括数据/地址缓冲单元，所述数据/地址缓冲单元分别与所述数据处理单元、所述同步逻辑控制单元及所述存储器相连。

4.根据权利要求1所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述数字控制模块还包括数据/地址缓冲单元，所述数据/地址缓冲单元分别与所述数据处理单元、所述同步逻辑控制单元及所述数模转换单元相连。

5.根据权利要求1至4之一所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述数字控制模块还包括网络接口，所述网络接口与所述数据处理单元相连。

6.根据权利要求5所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述网络接口为以太网口。

7.根据权利要求1至4之一所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述数字控制模块还包括触发单元，所述触发单元与所述同步逻辑控制单元相连。

8.根据权利要求7所述的基于故障波形回放的测试装置，其特征在于，所述触发单元为开关量触发单元或GPS触发单元。