基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性交流輸電技術(shù)是綜合電力電子技術(shù)、微處理和微電子技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)而形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術(shù)，能夠增強交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性并降低電力傳輸?shù)某杀?。該技術(shù)通過為電網(wǎng)提供感應(yīng)或無功功率從而提高輸電質(zhì)量和效率。
[0003]統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)是一種功能最強大、特性最優(yōu)越的新一代柔性交流輸電裝置，也是迄今為止通用性最好的FACTS裝置，其綜合了 FACTS元件的多種靈活控制手段，它包括了電壓調(diào)節(jié)、串聯(lián)補償和移相等所有能力，它可以同時并非?？焖俚莫毩⒖刂戚旊娋€路中有功功率和無功功率，UPFC可以控制線路的潮流分布，有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004]統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)—般都是采用電子式互感器作為其采樣裝置將系統(tǒng)的交直流信號通過采集器傳輸給后端的控制、保護、測量等設(shè)備，所以其電子式互感器輸出是包含了交流信號以及直流信號，并且由于其控制系統(tǒng)的特殊性所要求的采樣速率比原有的電子式互感器高出很多，其傳輸協(xié)議也有高速串行與高速以太網(wǎng)兩種輸出方式。
[0005]目前，電子式互感器校驗儀一般都是以交流電子式互感器作為其測試對象，其的采樣速率也較低，而對于直流電子式互感器的校驗設(shè)備由于受制于采樣技術(shù)以及協(xié)議的一致性等問題，基本都是采用開環(huán)測試的方式，這種方式并不能真正完成統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)中電子式互感器的校驗工作。所以，迫切需要一種電子式互感器校驗儀能夠同時兼容交流、直流電子式互感器的校驗工作，并形成閉環(huán)測試系統(tǒng)，為統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)的推進(jìn)服務(wù)，是當(dāng)前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的采用開環(huán)測試的方式校驗UPFC中電子式互感器，不能真正完成校驗工作，無法兼容交流、直流電子式互感器的校驗工作的問題。本發(fā)明的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，采用一次升流電路產(chǎn)生測試所需的大電流，可在不同比率點測試UPFC內(nèi)交直流電子式互感器準(zhǔn)確度，依托標(biāo)準(zhǔn)互感器作為基準(zhǔn)進(jìn)行高精度模擬量采集，通過高精度低溫度系數(shù)的無感取樣電阻實現(xiàn)I/V精密轉(zhuǎn)換，通過二次輸出小電壓信號即可反映真實一次施加電流量，大大降低了對一次側(cè)信號源的精度要求，降低了難度便于系統(tǒng)實現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0007]為了解決達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:包括一次升流電路、高精度直流AD采集電路、標(biāo)準(zhǔn)互感器、I/U變換器、高精度交流AD采集電路、主控CPU模塊、數(shù)字量采集模塊和上位機，統(tǒng)一潮流控制器內(nèi)的待校驗電子式互感器本體通過光纖依次與標(biāo)準(zhǔn)互感器、一次升流電路的輸入端相串聯(lián)，所述標(biāo)準(zhǔn)互感器的輸出端通過I/U變換器與高精度交流AD采集電路的輸入端相連接，所述一次升流電路的輸出端與高精度直流AD采集電路的輸入端相連接，所述高精度交流AD采集電路、高精度直流AD采集電路的輸出端分別與主控CPU模塊的采樣輸入端相連接，所述數(shù)字量采集模塊的輸入端與統(tǒng)一潮流控制器內(nèi)的合并單元相連接，所述數(shù)字量采集模塊的輸出端與主控CPU模塊的數(shù)字量輸入端相連接，所述主控CPU模塊還發(fā)出同步信號給高精度交流AD采集電路、數(shù)字量采集模塊，所述主控CPU模塊與上位機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0008]前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:所述數(shù)字量采集模塊的輸入端通過串行數(shù)據(jù)總線、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)總線與統(tǒng)一潮流控制器內(nèi)的合并單元相連接，所述數(shù)字量采集模塊內(nèi)設(shè)有FPGA芯片。
[0009]前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:所述主控CPU模塊采用內(nèi)含有高精度恒溫晶振的CPU，型號為MPC8247的PowerPC處理器。
[0010]前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:所述I/U變換器內(nèi)設(shè)有卡瑪片式無感電阻，實現(xiàn)I/U變換。
[0011]前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:所述高精度直流AD采集電路采用18位AD7690芯片進(jìn)行高速采集直流模擬量數(shù)據(jù)。
[0012]前述的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，其特征在于:所述高精度交流AD采集電路采用24位ADS1271芯片進(jìn)行高速采集交流模擬量數(shù)據(jù)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，采用一次升流電路產(chǎn)生測試所需的大電流，可在不同比率點測試UPFC內(nèi)交直流電子式互感器準(zhǔn)確度，依托標(biāo)準(zhǔn)互感器作為基準(zhǔn)進(jìn)行高精度模擬量采集，通過高精度低溫度系數(shù)的無感取樣電阻實現(xiàn)I/V精密轉(zhuǎn)換，通過二次輸出小電壓信號即可反映真實一次施加電流量，大大降低了對一次側(cè)信號源的精度要求，降低了難度便于系統(tǒng)實現(xiàn)，并具有以下特點:
(I)集成常規(guī)電子式互感器校驗儀的所有功能，增加了直流精度測試，將電子式互感器的交直流測試全部納入到測試系統(tǒng)當(dāng)中，便于UPFC內(nèi)電子式互感器的校驗；
(2)采用24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片提高整系統(tǒng)的交流采樣精度、采用18位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換芯片提高整個系統(tǒng)的直流采樣精度，提高采樣精度；
(3)實時性，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)，使得整個系統(tǒng)具有很強的實時性；
(4)同步性，采用恒溫晶振作為整個系統(tǒng)統(tǒng)一的時標(biāo)，以提高同步信號、串行數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的同步精度。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]本發(fā)明的基于混合采樣的柔性交直流電子式互感器校驗裝置，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)，使得整個系統(tǒng)具有很強的實時性，采用一次升流電路產(chǎn)生測試所需的大電流，可在不同比率點測試UPFC內(nèi)交直流電子式互感器準(zhǔn)確度，依托標(biāo)準(zhǔn)互感器作為基準(zhǔn)進(jìn)行高精度模擬量采集，通過高精度低溫度系數(shù)的無感取樣電阻實現(xiàn)I/V精密轉(zhuǎn)換，通過二次輸出小電壓信號