CN203894400U - 模拟量、数字量混合采集的gis内互感器干扰源测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，包括模拟量输入接口单元、前端采集设备、光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元；所述前端采集设备包括内置多通道分压模块、前置采样模块和电源模块；所述模拟量输入接口单元、内置多通道分压模块、前置采样模块和数据格式转换单元依次顺序连接；所述光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元依次顺序连接；所述电源模块与前置采样模块相连接；光纤接口单元包括串行光纤接口和以太网光纤接口，本实用新型同时采集电子式互感器的原始模拟信号以及对地的分布参数以及采集器和合并单元的输出数字量信号。

Description

模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置

技术领域

本实用新型属于的是电力系统智能变电站电子式互感器检测领域，涉及的是一种智能变电站GIS内用电子式互感器现场抗干扰测试装置。

背景技术

目前电网建设都是以智能变电站或数字化变电站为主，智能变电站或数字化变电站主要的技术特点就是一次设备智能化，所以电子式互感器必将是未来智能变电站建设的主要智能一次设备。但目前电子式互感器普遍存在GIS内应用时，在拉合刀闸过程中由于VFTO原因，在电子式互感器信号端以及电源端产生强烈的干扰信号，从而导致采集器无法正常工作，或产生异常数据都会影响到智能变电站的整体安全运行。这些问题产生的根源目前一直没有一种定量的参数，而这些干扰信号的频率分布也是影响电子式互感器安全运行重要参数，而这些问题已经成了智能变电站电子式互感器应用的瓶颈问题了。目前这种干扰信号都是通过合并单元最后的结果来进行表象分析，所以各厂家在解决抗干扰问题时也是根据其表象进行对于问题的解决。但干扰一直是一个复杂的过程，不仅仅是某一个环节的问题，极有可能是在多个环节共同作用所导致的最终现象。目前还没有任何机构或厂家针对这一问题提出最终的原因以及解决方案，大家都是摸索的过程当中。

现有GIS电子式互感器的测试系统都是基于对电子式互感器本身的精度、性能进行测试，例如C N103487780A公开了一种基于隔离开关分合容性小电流的GIS 电子式互感器的测试系统，通过该测试系统，可以模拟110KV、220KV、500KV 电压等级在送电和断电过程中的电磁环境，模拟现场隔离开关开合空导线及容性小电流负荷过程，产生类似现场暂态强干扰，考核在该条件下电子式互感器的电磁防护性能，但是仍旧停留于电子式互感器本身的精度、性能进行测试，不涉及到GIS内电子式互感器在拉合刀闸过程中的电子式互感器所受的干扰源信号及其对电子式互感器特性的影响。

所以从目前现状来看，迫切需要一种装置来采集GIS内电子式互感器在拉合刀闸过程中由于VFTO的影响在信号端以及地网产生的干扰信号，结合采集器的输出数据、结合合并单元的最终输出采样值报文，为综合分析GIS内电子式互感器干扰源对电子式互感器的影响提供数据来源。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型是为了解决智能变电站以及数字化变电站对于GIS电子式互感器的抗干扰能力的测试要求，并针对目前现有GIS内电子式互感器的技术现状，开发出基于实时以太网的GIS内电子式互感器现场抗干扰测试装置，以满足电力系统用户对于智能变电站GIS内电子式互感器抗干扰能力测试的要求，通过测试GIS内电子式互感器在拉合刀闸过程中的电子式互感器所受的干扰源信号，用以提高GIS内应用时电子式互感器可靠性。

本实用新型技术方案如下：

模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，包括模拟量输入接口单元、前端采集设备、光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元；

前端采集设备包括内置多通道分压模块、前置采样模块和电源模块；电源模块为电池供电模块，采用电池供电避免了采样系统自身受干扰。

模拟量输入接口单元、内置多通道分压模块、前置采样模块和数据格式转换单元依次顺序连接；光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元依次顺序连接；电源模块与前置采样模块相连接。

光纤接口单元包括串行光纤接口和以太网光纤接口。

内置多通道分压模块输出为5V、20V、50V、200V的电压采样信号，将原始电压信号分成4档用以确保信号的精度。

串行光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的采集器的输出端；以太网光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的合并单元的输出端。

模拟量输入接口单元连接罗氏线圈的正压端、负压端和地网。

前置采样模块包括模数转换器和录波单元，模数转换器用于将模拟信号转换为数字量，录波单元用于数据采样。

前置采样模块与数据格式转换单元之间通过并行总线连接。

内置多通道分压模块与前置采样模块之间通过串行总线方式相连接。

本申请通过模拟量输入接口单元采集来自罗氏线圈两端以及地网的模拟量信号，通过内置多通道分压模块将信号分为5V、20V、50V、200V采样范围的四种信号，通过前置采样模块进行模数转换，将模拟信号变成数字信号后送至数据格式转换单元数据格式转换单元同时通过串行光纤接口采集来自采集器的数字信号以及通过以太网光纤接口采集来自合并单元的IEC61850-9信号，实现多种数据源的同步后交由数据打包单元打包，使用过程中，数据打包单元连接外置的上位机，数据打包后发送给上位机，最终由上位机分析电子式互感器的干扰信号源及其对电子式互感器最终输出信号的影响。

本实用新型的技术方案有益效果包括：

1、多采样系统，同时采集电子式互感器的原始模拟信号以及对地的分布参数以及采集器和合并单元的输出数字量信号。

2. 采用内部电池供电以消除本身模拟装置采集的信号受电源干扰的可能性。

3. 前置采样模块包括模数转换器和录波单元，模数转换器用于将模拟信号转换为数字量，录波单元用于数据采样，可以采集VFTO整个过程中干扰信号中频谱分布，滤波单元实现干扰数据的实时采集、记录与分时发送。

4. 采用实时以太网采集合并单元发出的采样值数据，通常使用过程中，数据打包单元连接外置的上位机，能够将数据发送给上位机，上位机将最终数据与原始数据进行比对以消除系统中电容电流的影响。

5. 接收电子式互感器厂家采集器的私有数据，以验证合并单元的软件积分环节对干扰信号的影响。

6. 采用分压多通道的方式采集模拟信号，以实现干扰信号的宽范围采集。

附图说明              

图1是本实用新型模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1，模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，包括模拟量输入接口单元、前端采集设备、光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元；前端采集设备包括内置多通道分压模块、前置采样模块和电源模块；电源模块为电池供电模块，采用电池供电避免了采样系统自身受干扰。图1中虚线框内的组件为本实用新型结构示意图。

模拟量输入接口单元、内置多通道分压模块、前置采样模块和数据格式转换单元依次顺序连接；光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元依次顺序连接；电源模块与前置采样模块相连接；

光纤接口单元包括串行光纤接口和以太网光纤接口。

内置多通道分压模块输出为5V、20V、50V、200V的电压采样信号，将原始电压信号分成4档用以确保信号的精度。

串行光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的采集器的输出端；以太网光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的合并单元的输出端。

模拟量输入接口单元连接罗氏线圈的正压端、负压端和地网。

前置采样模块包括模数转换器和录波单元，模数转换器用于将模拟信号转换为数字量，录波单元用于数据采样。

前置采样模块与数据格式转换单元之间通过并行总线连接。

内置多通道分压模块与前置采样模块之间通过串行总线方式相连接。

本申请通过模拟量输入接口单元采集来自罗氏线圈两端以及地网的模拟量信号，通过内置多通道分压模块将信号分为5V、20V、50V、200V采样范围的四种信号，通过前置采样模块进行模数转换，将模拟信号变成数字信号后送至数据格式转换单元数据格式转换单元同时通过串行光纤接口采集来自采集器的数字信号以及通过以太网光纤接口采集来自合并单元的IEC61850-9信号，实现多种数据源的同步后交由数据打包单元打包，使用过程中，数据打包单元连接外置的上位机，数据打包后发送给上位机，最终由上位机分析电子式互感器的干扰信号源及其对电子式互感器最终输出信号的影响。

值得说明，本实用新型解决的技术问题是GIS内电子互感器数据的采集、罗氏线圈实际数据采集以及采集后的数据传输的技术问题，保护的内容是模拟量、数字量混合采集过程的装置，保护内容为装置内部组件以及组件之间的连接方式，对于数据格式转换单元对数据格式的转换、同步单元的同步处理、数据打包单元的打包过程，本申请与现有技术对比，均对组件内部算法没有改进，上述模块的内部的处理方法不属于本申请保护内容。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置， 其特征在于，包括模拟量输入接口单元、前端采集设备、光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元；

所述前端采集设备包括内置多通道分压模块、前置采样模块和电源模块；

所述模拟量输入接口单元、内置多通道分压模块、前置采样模块和数据格式转换单元依次顺序连接；所述光纤接口单元、数据格式转换单元、同步单元和数据打包单元依次顺序连接；所述电源模块与前置采样模块相连接；

所述光纤接口单元包括串行光纤接口和以太网光纤接口。

2.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，所述内置多通道分压模块输出为5V、20V、50V、200V的电压采样信号。

3.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，所述串行光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的采集器的输出端；所述以太网光纤接口连接被测GIS内电子式互感器的合并单元的输出端。

4.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，所述模拟量输入接口单元连接罗氏线圈的正压端、负压端和地网。

5.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，前置采样模块包括模数转换器和录波单元，所述模数转换器用于将模拟信号转换为数字量，录波单元用于数据采样。

6.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，所述电源模块为电池供电模块。

7.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，其特征在于，所述前置采样模块与数据格式转换单元之间通过并行总线连接。

8.根据权利要求1所述的模拟量、数字量混合采集的GIS内互感器干扰源测试装置，特征在于， 所述内置多通道分压模块与前置采样模块之间通过串行总线方式相连接。