CN209086421U - 便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，包括电源模块、供电模块、采样模块、存储模块和通信模块；电源模块一方面可以输出0‑120V直流电压给直流分压器二次分压板加量，另一方面向供电模块输出24V直流电压，为供电电源提供电能；采样模块通过导线直接采集直流分压器远端模块的多路直流输入电压，同时通过内部硬接线采集电源模块输出给二次分压板的直流电压值；采样模块将采样的数据通过通信模块实时传送给手机APP终端，将数据以对应表格的形式显示出来，同时将采样数据实时高速传送给所述存储模块，实现数据的高速存储；本实用新型具有小巧便携、操作简便、精确高效等优点，解决了工作中的实际难题。

Description

便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置

技术领域

本实用新型涉及一种换流站直流测量系统远端模块校验装置，尤其涉及一种便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置。

背景技术

现在的换流站测量系统中使用了大量的远端模块，远端模块实现将光分压器和分流器采集的电信号转变为光信号的功能，是直流测量系统的重要组成部分。要确保直流测量系统在高精度下运行，必须确保投入运行的远端模块有足够的精度，否则当测量系统投入运行后，直流电压、电流量将出现较大的偏差、波动，严重时甚至导致直流保护系统动作，造成直流阀组或极发生闭锁，导致设备停运；因此，在测量系统投运前、检修或更换直流分压器、分流器后应对测量系统远端模块进行校验，确保其精度在正常范围内。

直流场分压器、分流器远端模块所在位置特殊，大都离地面高达5米以上，特别是直流滤波器高端CT，离地面高度达20多米，对于这些远端模块开展一些简单的维护都很不方便，要进行校验更不容易。目前主要是借用高空作业车，然后利用继电保护测试仪、多块万用表等仪器搭建而成，主要存在以下问题：

1、测试环境搭建时间长，且每次测试要重复搭建

在整个平台搭建过程中，需要使用大量的测试线，且测试线得悬挂在空中，平台搭建费时费力，且需要两个以上的作业人员局促在高空作业车中同时开展作业，加上悬挂在空中的测试线，存在不安全因素。

2、继电保护测试仪电压输出精度低，不能满足远端模块测试需求

通过现场对直流场分流器远端模块测试发现，继电保护测试仪等传统仪器，无法稳定输出1V 以下的小直流电压，而分流器远端模块测试需要使用到0.1V 级别的小量程、高精度直流电压，因此用继保

测试仪搭建的测试平台无法实现对直流分流器远端模块的测试校验。

3、远端模块测试电压输出读取不方便数据读取采用多台万用表，人工抄录数据，误差大

目前的方法，对远端模块加量测试时，需用万用表笔逐一测量OPTO52 光电转换模块的多路输入电压，既在高空作业，万用表笔测量电压时还需人工手拿且无法夹持，导致电压读取非常不便，且容易造成读取数据不准。

4、数据手工抄写，转化为电子档时效性差

目前对远端模块精度和测量系统二次回路精度都是通过人工读取数据后，人工逐一计算得出，计算和读取过程繁琐，读取和计算错误率高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种小巧便携、操作简便、精确高效的便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置。

为了解决以上所述技术问题，本实用新型所述便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述校验装置包括电源模块、供电模块、采样模块、存储模块和通信模块；

所述电源模块与直流分压器的二次分压板连接，向二次分压板输出精度为千分之一的0-120V直流电压，用于给二次分压板加量，所述电源模块与供电模块连接向供电模块输出稳定的24V直流电压，为供电电源提供电能；

所述供电模块与所述采样模块、存储模块、通信模块连接，通过所述电源模块取电，将所述电源模块输入的24V直流电压转换为小信号直流电压，向所述采样模块、存储模块和通信模块供电；

所述采样模块与连接于二次分压板和远端模块之间的导线连接，通过所述导线直接采集电压信号，采集远端模块的多路直流输入电压；所述采样模块同时通过内部硬接线采集所述电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值；所述采样模块将采样的数据通过所述通信模块实时传送给手机APP终端，将数据以对应表格的形式显示出来，同时将采样数据实时高速传送给所述存储模块，实现数据的高速存储；

所述存储模块用于存储所述采样模块采集到的数据；

所述通信模块将采样模块采集的远端模块的直流输入电压值和电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值，通过蓝牙传送到手机APP。

进一步，本实用新型所述电源模块向所述二次分压板输出电压的方式包括通过设置12档标幺值的比值精准直达输出和手动调节输出两种方式；所述标幺值电压手动设定为0-100V中的任一值。

进一步，本实用新型所述采样模块采集远端模块的6路或4路直流输入电压。

进一步，本实用新型所述所述存储模块能够保存连续7*24小时的数据。

作为优选，本实用新型所述采样模块采用专用AD芯片，自带算法。

本实用新型所述校验装置，能分段设置输出所需的直流电压，并能通过电压微调旋钮对输出电压进行校正。通过装置输出直流电压到直流分压器的二次分压板，同时装置检测多路二次分压板的输出电压即光电转换模块的输入电压，通过通信模块将数据传送给手机APP客户端，生成固定的文本，在文本手动输入后台实际测量电压后，APP就能按照指定要求表格记录数据，保存数据，智能计算出二次分压板测量误差、测量系统二次侧总误差，最后报表导出。

本实用新型的有益效果：

1、测试平台标准化，简单化，智能化和自动化；

2、数据记录全称电子记录，记录数据同时；

3、结果计算自动化和及时化；

4、提升现场工作人员效率；

5、测试过程简单化，易操作；

6、测试数据记录误差小；

7、数据结果判断智能化。

对直流测量系统远端模块方便、准确、高效的校验，及时发现远端模块存在的异常，确保投入运行的远端模块有足够的精度，从而保证测量系统安全稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的流程框图；

图2为实施例的硬件设计框图；

图3为本实用新型的产品方案说明图；

图4为实施例的电源模块板面结构示意框图；

图5为实施例数据流示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型所述一种便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述校验装置包括电源模块、供电模块、采样模块、存储模块和通信模块；

所述电源模块与直流分压器的二次分压板连接，向二次分压板输出精度为千分之一的0-120V直流电压，用于给二次分压板加量，所述电源模块与供电模块连接向供电模块输出稳定的24V直流电压，为供电电源提供电能；

所述供电模块与所述采样模块、存储模块、通信模块连接，通过所述电源模块取电，将所述电源模块输入的24V直流电压转换为小信号直流电压，向所述采样模块、存储模块和通信模块供电；

所述采样模块与连接于二次分压板和远端模块之间的导线连接，通过所述导线直接采集电压信号，采集远端模块的多路直流输入电压；所述采样模块同时通过内部硬接线采集所述电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值；所述采样模块将采样的数据通过所述通信模块实时传送给手机APP终端，将数据以对应表格的形式显示出来，同时将采样数据实时高速传送给所述存储模块，实现数据的高速存储；

所述存储模块用于存储所述采样模块采集到的数据；

所述通信模块将采样模块采集的远端模块的直流输入电压值和电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值，通过蓝牙传送到手机APP。

进一步，本实用新型所述电源模块向所述二次分压板输出电压的方式包括通过设置12档标幺值的比值精准直达输出和手动调节输出两种方式；所述标幺值电压手动设定为0-100V中的任一值。

进一步，本实用新型所述采样模块采集远端模块的6路或4路直流输入电压。

进一步，本实用新型所述存储模块能够保存连续7*24小时的数据。

作为优选，本实用新型所述采样模块采用专用AD芯片，自带算法。

实施例：本实施例的硬件设计图见附图2，该硬件设计具有如下优点：

1、9 x 35核心板为电力专用核心平台，有成熟的电力产品开发经验；

2、双层板设计，高低压隔离，性能稳定安全；

3、电力专用AD计量采样芯片及FPGA缓存数据，确保采集数据不丢失，AD计量芯片方案高稳定性；

4、设备电压模块是电力专用电源模块，具有4KV隔离；

5、电源模块采用成熟稳定方案，实现高精度输出，确保电压的高稳定。

本实用新型主要包括以下五个业务功能模块：

1、电源模块 装置采用有源供电，电源模块是整个装置的核心。装置电源模块承担两大功能：第一大功能：输出精度达到千分之一的0-120V直流电压，用于给直流分压器二次分压板板加量；直流电压输出有两种方式：采用精准直达设置输出（设置了12档标幺值输出，且标幺值可以手动输入）和手动调节输出两种方式，既能满足快捷输出，又能手动控制微调，精准输出。第二大功能：输出稳定的24V直流电压给供电电源模块，为供电电源提供电能。本模块具有短路限流保护、自动恢复功能。

2、供电模块 设备通过电源模块取能，将电源模块输入的24V直流电压转换为小信号直流电压，供给设备各个模块工作所用。

3、采样模块 设备通过4根导线直接连接电压信号，采样远端模块的4路直流输入电压；同时通过内部硬接线采集电源模块输出给直流分压器二次分压板的直流电压值。采样模块一方面将采样的数据通过通信模块实时传送给手机APP终端，将数据以对应表格的形式显示出来；另一方面将采样数据实时高速传送给存储模块，实现数据的高速存储。数据采样模块采用专用AD芯片，自带算法，速度快，稳定性高。

4、存储模块 数据采样模块得到的数据，设备软件把这些数据保存在存储模块当中，存储模块能够保存连续7*24小时的数据。

5、通信模块 实现将采样模块采集的远端模块的4路直流输入电压值和电源模块输出给直流分压器二次分压板的直流电压值，通过蓝牙快速传送到手机APP，传输设备采集到的数据。

本实用新型配置一台装有管理APP软件的手机通过手机APP操作设备，手机APP软件具体模块功能如下：

1、蓝牙通信，与终端装置进行协议通信，终端数据的读写管理由该协议所定义；

2、参数配置，通过蓝牙协议，可以对设备进行参数的读写管理功能；

3、实时波形展示，每3秒从设备获取当前4路电压，并展示在界面上，界面表格化话，根据实际需求保存每项的数据，数据收据完，能够自动进行计算，实时显示测试结果。

本实用新型的产品方案说明参见图3，电源模块板面结构示意图参见图4，装置功能说明如下：

1、采样模块支持同时采集4路直流电压；

2、采集到的数据通过数据处理模块计算完成，可以进行实时保存在手机APP；

3、配套一款手机APP，可对装置进行读写数据操作和设备参数配置；

4、通过手机APP导出数据报表；

5、可调直流电源模块，输出范围DC 0-120V，精度0.1V。

本实用新型的数据流参见图5。

本方案采用一体化测试设备，AD采样方案采用电力专用芯片，方案成熟，稳定性高，相比传统的万用表，具有数据采样频率高，精度高，能够记录实时波形；全称测试人工干预少，记录电子化，计算及时和自动化，能够有效解决纯人工抄录和计算带来的误差。

本实用新型的使用使测试过程标准化和简单化，测试效率能够提升一倍以上，结果判断效率由原来的2天缩短至1分钟，避免由于时效性带来的隐患，具有良好的经济效益。

Claims (5)

1.一种便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述校验装置包括电源模块、供电模块、采样模块、存储模块和通信模块；

所述电源模块与直流分压器的二次分压板连接，向二次分压板输出精度为千分之一的0-120V直流电压，用于给二次分压板加量，所述电源模块与供电模块连接向供电模块输出稳定的24V直流电压，为供电电源提供电能；

所述供电模块与所述采样模块、存储模块、通信模块连接，通过所述电源模块取电，将所述电源模块输入的24V直流电压转换为小信号直流电压，向所述采样模块、存储模块和通信模块供电；

所述采样模块与连接于二次分压板和远端模块之间的导线连接，通过所述导线直接采集电压信号，采集远端模块的多路直流输入电压；所述采样模块同时通过内部硬接线采集所述电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值；所述采样模块将采样的数据通过所述通信模块实时传送给手机APP终端，将数据以对应表格的形式显示出来，同时将采样数据实时高速传送给所述存储模块，实现数据的高速存储；

所述存储模块用于存储所述采样模块采集到的数据；

所述通信模块将采样模块采集的远端模块的直流输入电压值和电源模块输出给所述二次分压板的直流电压值，通过蓝牙传送到手机APP。

2.根据权利要求1所述便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述电源模块向所述二次分压板输出电压的方式包括通过设置12档标幺值的比值精准直达输出和手动调节输出两种方式；所述标幺值电压手动设定为0-100V中的任一值。

3.根据权利要求1或2所述便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述采样模块采集远端模块的6路或4路直流输入电压。

4.根据权利要求1或2所述便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述存储模块能够保存连续7*24小时的数据。

5.根据权利要求1或2所述便携式换流站直流测量系统远端模块校验装置，其特征在于，所述采样模块采用专用AD芯片，自带算法。