一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)模 擬數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在如今的電力系統(tǒng)中，過程層完成電力運(yùn)行實(shí)時的電氣量檢測、運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài) 參數(shù)檢測、操作控制執(zhí)行與驅(qū)動。就是常說的模擬量、開關(guān)量采集、控制命令的執(zhí)行。過程 層設(shè)備包括光電互感器、合并單元、智能終端。合并器與互感器的輸出相連并完成與一些跨 間隔合并器的數(shù)據(jù)傳輸。
[0003] 合并單元是電流、電壓互感器的接口裝置，隨著數(shù)字化變電站自動化技術(shù)的推廣 和工程建設(shè)，對合并單元的功能和性能要求越來越高，與此同時對帶有常規(guī)電磁式互感器 接口的合并器的數(shù)據(jù)采集處理功能的要求也越來越高，下文中提到的合并器都為具備常規(guī) 采樣功能的合并器，不在贅述。由于合并器裝置的采集板卡的精度和本卡本身和所處的裝 置環(huán)境都有關(guān)系，所以在合并器出廠之前和投運(yùn)之前都需要校正采集通道的參數(shù)，并將參 數(shù)固化，傳統(tǒng)的通道校正的方法的典型步驟如下：
[0004] (1)配置好合并單元的模擬通道與合并單元9-2數(shù)據(jù)輸出的對應(yīng)關(guān)系。
[0005] (2)打開報文監(jiān)測工具，監(jiān)視合并單元9-2報文的輸出；
[0006] (3)打開上位機(jī)的采集板配置工具，軟件調(diào)整通道的零漂的，并觀察第1步驟中打 開的報文監(jiān)視工具的9-2報文輸出波形是否與相應(yīng)通道的0組重合，不重合的話繼續(xù)調(diào)整 零漂，直到波形重合為止；
[0007] (4)零漂校正完成之后是系數(shù)校正，調(diào)整采集器板配置工具的幅值參數(shù)，并觀察報 文監(jiān)視工具9-2報文的額定輸出是否與通道的輸入類型和幅值相對應(yīng)，不對應(yīng)繼續(xù)調(diào)整幅 值，直到對應(yīng)為止；
[0008] (5)通道系數(shù)及零漂調(diào)整完成后，再通過互感器校驗(yàn)校正模擬通道的相位。通過模 擬量測試儀同時向互感器校驗(yàn)儀與合并單元的相電壓通道施加額定值，測出其與校驗(yàn)儀的 相位差，應(yīng)分別測試第一組與第二組相電壓通道其相位差，綜合考慮第一組與第二組所有 相電壓的相位差，調(diào)整電壓插件所對應(yīng)的采集器的延時。調(diào)整采集器板配置工具的相位參 數(shù)，將合并單元的所有相電壓通道與測試儀的相位差調(diào)整在要求精度以內(nèi)。
[0009] (6)重復(fù)以上步驟，校正下一個通道，直至將采集器板上所有的通道校正完成。 [0010] (7)最后一步是將以上步驟中確定的每個通道的零漂、系數(shù)和相位固化到采集器 板。
[0011] 上述校正方法整個過程很繁瑣，效率低下，一般一個合并單元的采集通道都有十 幾個，將所有的通道都校正一遍是很耗費(fèi)時間和精力的，并且校正過程中需要不斷的觀察 數(shù)據(jù)輸出的精度，容易出錯，一個經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，用傳統(tǒng)的方法校正通道參數(shù)，一臺裝置 至少需要20分鐘，既耗時又費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法及系統(tǒng)，以解決 目前合并單元采集通道校正過程繁瑣、效率低下的問題。
[0013] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法， 該校正方法包括以下步驟：
[0014] 1)獲取合并單元每一個采集通道連續(xù)、有效的通道數(shù)據(jù)；
[0015] 2)并將采集到的上述數(shù)據(jù)分別存檔在各自的通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)，并在存儲的數(shù)據(jù) 達(dá)到校正需要的點(diǎn)數(shù)之后停止該通道的數(shù)據(jù)存儲工作；
[0016] 3)對停止存儲工作的各通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的通道校正，該校正過 程是通過調(diào)取相應(yīng)的校正模塊實(shí)現(xiàn)的。
[0017] 所述步驟1)中存入通道緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為周期采樣點(diǎn)數(shù)的整數(shù)倍。
[0018] 所述步驟3)中校正模塊包括零漂校正模塊、系數(shù)校正模塊和相位校正模塊，所述 零漂校正模塊是采用周期均值算法實(shí)現(xiàn)，所述系數(shù)校正模塊是將通道內(nèi)備份區(qū)數(shù)據(jù)的有效 幅值與額定幅值比較得到，所述相位校正模塊是將通道內(nèi)備份區(qū)數(shù)據(jù)的角度值與指定基準(zhǔn) 通道比較得到。
[0019] 所述校正完成后可將對應(yīng)通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)清空，繼續(xù)存儲采集到的通道數(shù) 據(jù)。
[0020] 所述零漂校正模塊的校正過程如下：
[0021] A.計算本通道備份區(qū)內(nèi)所存采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值；
[0022] B.將該通道備份區(qū)的各采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)值分別減去算數(shù)平均值以得到每個采樣點(diǎn) 的零漂偏移；
[0023] C.計算所有點(diǎn)的零漂偏移的算術(shù)平均值，該算術(shù)平均值即為本通道的零漂偏移 值。
[0024] 所述系數(shù)校正模塊的校正過程如下：
[0025] A)用本通道備份區(qū)每一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)分別減去該通道的零漂偏移值，以得到每個 采樣點(diǎn)的真實(shí)采樣值；
[0026] B)將得到的所有點(diǎn)的真實(shí)采樣值進(jìn)行傅里葉算變換，以得到本通道基波波形的基 波有效值；
[0027] C)根據(jù)基波有效值計算本通道的真實(shí)數(shù)字輸出值，將該值和本通道的額定數(shù)字輸 出值進(jìn)行比較，結(jié)果即為本通道的系數(shù)。
[0028] 所述相位校正模塊的校正過程如下：
[0029] a.用本通道備份區(qū)每一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)分別減去該通道的零漂偏移值，以得到每個 采樣點(diǎn)的真實(shí)采樣值；
[0030] b.將得到的所有點(diǎn)的真實(shí)采樣值進(jìn)行傅里葉算變換，以得到本通道基波波形的基 波實(shí)部和虛部；
[0031] c.根據(jù)基波實(shí)部和虛部計算通道相位值，與將該通道的相位值指定的基準(zhǔn)通道的 相位進(jìn)行比較，所得結(jié)果即為當(dāng)前通道的相位偏移值。
[0032] 本發(fā)明還提供了一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正系統(tǒng)，該校正系統(tǒng)包括通 道數(shù)據(jù)采集模塊和通道數(shù)據(jù)校正模塊，所述通道數(shù)據(jù)采集模塊用于完成各個通道的數(shù)據(jù)采 集工作，且采集到的數(shù)據(jù)為連續(xù)有效的周波數(shù)據(jù)，并將采集到的上述數(shù)據(jù)分別存檔在各自 的通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)，并在存儲的數(shù)據(jù)達(dá)到校正需要的點(diǎn)數(shù)之后停止該通道的數(shù)據(jù)存儲工 作；所述通道數(shù)據(jù)校正模塊用于對停止存儲工作的各通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的 通道校正，該校正過程是通過調(diào)取通道校正配置文件里的校正算法完成。
[0033] 所述通道校正配置文件里的校正算法包括零漂校正、系數(shù)校正和相位校正，所述 零漂校正是采用周期均值算法得到，所述系數(shù)校正是將通道內(nèi)備份區(qū)數(shù)據(jù)的有效幅值與 額定幅值比較得到，所述相位校正是將通道內(nèi)備份區(qū)數(shù)據(jù)的角度值與指定基準(zhǔn)通道比較得 到。
[0034] 所述通道數(shù)據(jù)校正模塊在完成數(shù)據(jù)校正后清空通道數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)據(jù)備份 區(qū)，使通道數(shù)據(jù)采集模塊繼續(xù)備份通道數(shù)據(jù)。
[0035] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首先完成各個通道的數(shù)據(jù)的采集，且采集到的數(shù)據(jù) 是連續(xù)有效的周波數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)分別存放在各自的通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)，并在存儲 的數(shù)據(jù)達(dá)到校正需要的點(diǎn)數(shù)之后停止該通道的數(shù)據(jù)存儲工作；最后對停止存儲工作的各通 道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的通道校正，該校正過程是通過調(diào)取相應(yīng)的校正模塊實(shí)現(xiàn) 的。和傳統(tǒng)的通過修改硬件參數(shù)的通道校正過程相比，本發(fā)明極大的提高了通道的校正效 率和校正精度，減小了校正誤差，且校正過程更加簡單易行。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明所采用的合并單元通道校正的原理示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明所采用的合并單元通道校正的流程示意圖；
[0038] 圖3是合并單元通道校正實(shí)現(xiàn)的原理圖；
[0039] 圖4是合并單元通道數(shù)據(jù)采集任務(wù)整體流程圖；
[0040] 圖5是合并單元通道校正實(shí)現(xiàn)任務(wù)整體流程圖；
[0041] 圖6是零漂校正流程圖；
[0042] 圖7是系數(shù)校正流程圖；
[0043] 圖8是相位校正流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0045] 本發(fā)明的一種電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法的實(shí)施例
[0046] 本發(fā)明的電力系統(tǒng)合并單元采集通道的校正方法，首先完成各個通道的數(shù)據(jù)的采 集，且采集到的數(shù)據(jù)是連續(xù)有效的周波數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)分別存放在各自的通道數(shù)據(jù) 備份區(qū)內(nèi)，如圖3所示，并在存儲的數(shù)據(jù)達(dá)到校正需要的點(diǎn)數(shù)之后停止該通道的數(shù)據(jù)存儲 工作；最后對停止存儲工作的各通道數(shù)據(jù)備份區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的通道校正，該校正過 程是通過調(diào)取相應(yīng)的校正模塊實(shí)現(xiàn)的。
[0047] 整個過程是在合并單元內(nèi)部通過實(shí)現(xiàn)兩個并行執(zhí)行的任務(wù)完成的：通道數(shù)據(jù)采集 任務(wù)和通道校正任務(wù)，如圖4和5所示，通道數(shù)據(jù)采集任務(wù)的作用是為通道校正準(zhǔn)備有效 的通道數(shù)據(jù)；通道校正任務(wù)的作用是利用通道數(shù)據(jù)采集任務(wù)準(zhǔn)備好的通道數(shù)據(jù)，按照不同 的算法分別實(shí)現(xiàn)通道的零漂、系數(shù)和相位的校正。通道數(shù)據(jù)采集任務(wù)需要完成各個通道的 數(shù)據(jù)采集工作，并且保證采集到的數(shù)據(jù)是連續(xù)有效的周波數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)分別存放在各 自的通道數(shù)據(jù)存儲區(qū)內(nèi)，當(dāng)存儲的數(shù)據(jù)達(dá)到校正需要的點(diǎn)數(shù)之后停止該通道的數(shù)據(jù)存儲工 作，并且給出該通道數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好標(biāo)志給通道校正任務(wù)備用，如圖1和圖2所示。
[0048] 在通道數(shù)據(jù)采集任務(wù)的通道數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好的情況下，通道校正任務(wù)可以根據(jù)上位機(jī) 軟件的校正命令進(jìn)行相應(yīng)的通道校正。采集通道沒有加量的狀態(tài)下，統(tǒng)計一定周期的通道 采樣數(shù)據(jù)，可以按照特定的算法計算出該通道的零漂偏移值；通道加量之后，根據(jù)采集的周 期數(shù)據(jù)、通道類型和零漂值等，按照特定算法，就可以計算出該通道的系數(shù)；選定其中一個 通道為參考通道，按照特定的算法可以得到其他通道相對于該通道的相位偏移。這些校正 的計算過程都是合并單元自動完成的，只需要上位機(jī)發(fā)送相應(yīng)的校正信號，合并單元就會 自動完成對應(yīng)的校正工作