一種電子式互感器采集合并一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能電器技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種電子式互感器采集合并一體化裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)上升到了國家高度，而智能變電站則是智能電網(wǎng)建設(shè)的重 要基礎(chǔ)和支撐。智能變電站主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在W下幾個(gè)方面；過程設(shè)備數(shù)字化，引進(jìn)了電子式 互感器、合并單元智能終端等新裝置；信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化，主要為IEC 61850協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)通信 技術(shù)。該意味著變電站過程層設(shè)備與間隔層設(shè)備之間的信息交互發(fā)生了很大改變。隨著數(shù) 字化變電站的快速發(fā)展，電子式互感器因其克服了傳統(tǒng)電磁式互感器絕緣和磁飽和等問題 的優(yōu)勢，在數(shù)字化變電站建設(shè)中占據(jù)重要地位。
[0003] 在國內(nèi)，目前的電子式互感器在電站應(yīng)用中，通常一個(gè)間隔的電流、電壓互感器化 臺），附帶6臺采集電路，輸出數(shù)字信號，再經(jīng)合并通信單元將6路信息合并為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文向保 護(hù)、計(jì)量W及其他二次設(shè)備傳送，在lOkV配網(wǎng)應(yīng)用中，電子互感器與合并器、保護(hù)、計(jì)量裝 置均裝在同一個(gè)柜體內(nèi)，僅在幾米范圍內(nèi)，用于數(shù)字處理的電子器件、通信插接、電源配置 大量重復(fù)，不僅增加了建設(shè)費(fèi)用，同時(shí)增加了施工和維護(hù)的難度，增大了出錯幾率。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的lOkV電子式電流、電壓互感器應(yīng)用，仍采用單體獨(dú)立采集，外加合 并通信單元的做法，環(huán)節(jié)多，造價(jià)高，難于推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電子式互感器采集合并一體化裝 置，實(shí)現(xiàn)合并功能，大幅度簡化了采集和通信配置，降低造價(jià)，提高集成度和智能化水平。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種電子式互感器采集合并一體化裝置，所述電子式互感器為空屯、線 圈組合式互感器，所述裝置包括信號采集模塊、數(shù)據(jù)隔離模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、隔離輸出模 塊、第一 DC/DC變換模塊和第二DC/DC變換模塊；所述信號采集模塊、數(shù)據(jù)隔離模塊、數(shù)據(jù)處 理模塊、隔離輸出模塊依次連接，所述信號采集模塊通過第一 DC/DC變換模塊連接母線，所 述數(shù)據(jù)處理模塊通過第二DC/DC變換模塊連接母線。
[0008] 所述信號采集模塊包括放大模塊、濾波模塊、調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊；電子式互 感器輸出的電信號依次通過放大模塊、濾波模塊和調(diào)理模塊進(jìn)行放大、濾波和調(diào)理后，再通 過A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0009] 電子式互感器輸出的電信號包括電壓傳感器輸出的電壓信號和電流傳感器輸出 的電流信號。
[0010] 所述A/D轉(zhuǎn)換模塊為16路A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述16路A/D轉(zhuǎn)換模塊包括輸入嵌位 保護(hù)模塊、輸入緩沖器、二階抗混疊模擬濾波器及數(shù)字濾波器。
[0011] 經(jīng)過調(diào)理模塊調(diào)理后的電信號通過輸入嵌位保護(hù)模塊、輸入緩沖器、二階抗混疊 模擬濾波器及數(shù)字濾波器完成電信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。
[0012] 所述數(shù)據(jù)庫隔離模塊包括第一光電禪合器，通過第一光電禪合器實(shí)現(xiàn)信號采集模 塊與數(shù)據(jù)處理模塊的隔離。
[0013] 所述數(shù)據(jù)隔離模塊與信號采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊之間均采用SPI協(xié)議進(jìn)行通 訊。
[0014] 所述數(shù)據(jù)處理模塊主要包括FPGA模塊；所述FPGA模塊對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊得到 的數(shù)字信號進(jìn)行IIR濾波、標(biāo)定、CRC校驗(yàn)和打包處理，按照UART協(xié)議輸出給隔離輸出模塊。
[0015] 所述隔離輸出模塊包括第二光電禪合器，通過第二光電禪合器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理模塊 與母線的隔離。
[0016] 所述第一 DC/DC變換模塊為信號調(diào)理模塊和16路A/D轉(zhuǎn)換模塊提供± 12V電源； 所述第二DC/DC變換模塊為數(shù)據(jù)處理模塊提供巧V電源，+5V電源經(jīng)過穩(wěn)壓調(diào)理后，為FPGA 模塊提供3. 3V和1. 2V電源。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[001引本發(fā)明提高了配網(wǎng)設(shè)備的集成度，簡化了柜內(nèi)通訊連線，使得通訊光纖的數(shù)量減 少一半W上，不再增加單獨(dú)的采集電源；壓縮了智能設(shè)備制造成本，利于推廣應(yīng)用；通過該 發(fā)明的推廣應(yīng)用，創(chuàng)新了配網(wǎng)用電子式互感器的應(yīng)用規(guī)范；由于采用了插件結(jié)構(gòu)，使得維 修、更換非常方便，甚至在帶電的情況下都可W操作，減少或縮短了停電時(shí)間。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中電子式互感器采集合并一體化裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 國家電網(wǎng)提出的"新一代智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范"；主張實(shí)行：頂層設(shè)計(jì)、深度集成、功 能融合、標(biāo)準(zhǔn)歸一的新理念，提出"集裝箱式電站"概念，對一二次設(shè)備作大幅度、深層次地 組合與集成，將"一次電器智能化"理念改為"智能一次設(shè)備"，該種深度集成技術(shù)路線在新 一代35-lOkV中壓智能站的設(shè)計(jì)中有著廣闊的應(yīng)用前景，本發(fā)明充分遵從了該些原則（如 圖1)，提供一種電子式互感器采集合并一體化裝置，所述電子式互感器為空屯、線圈組合式 互感器，所述裝置包括信號采集模塊、數(shù)據(jù)隔離模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、隔離輸出模塊、第一 DC/DC變換模塊和第二DC/DC變換模塊；所述信號采集模塊、數(shù)據(jù)隔離模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、 隔離輸出模塊依次連接，所述信號采集模塊通過第一 DC/DC變換模塊連接母線，所述數(shù)據(jù) 處理模塊通過第二DC/DC變換模塊連接母線。
[0022] 所述信號采集模塊包括放大模塊、濾波模塊、調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊；電子式互 感器輸出的電信號依次通過放大模塊、濾波模塊和調(diào)理模塊進(jìn)行放大、濾波和調(diào)理后，再通 過A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0023] 電子式互感器輸出的電信號包括電壓傳感器輸出的電壓信號和電流傳感器輸出 的電流信號。
[0024] 所述A/D轉(zhuǎn)換模塊為16路A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述16路A/D轉(zhuǎn)換模塊包括輸入嵌位 保護(hù)模塊、輸入緩沖器、二階抗混疊模擬濾波器及數(shù)字濾波器。
[0025] 經(jīng)過調(diào)理模塊調(diào)理后的電信號通過輸入嵌位保護(hù)模塊、輸入緩沖器、二階抗混疊 模擬濾波器及數(shù)字濾波器完成電信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。
[0026] 所述數(shù)據(jù)庫隔離模塊包括第一光電禪合器