一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置包括對(duì)地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本發(fā)明能夠通過對(duì)入口電容選擇單元中的入口電容進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓等級(jí)變電站的入口電容進(jìn)行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電容選擇單元采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級(jí)電壓，實(shí)現(xiàn)了電壓測量范圍的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時(shí)精度高。
【專利說明】
一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電壓采集技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全 波電壓綜合測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電站除正常工作電壓外，還有可能出現(xiàn)多種不同類型的侵入波過電壓，如雷電、 操作(切空線、合空線等）、工頻(空載長線、不對(duì)稱短路、甩負(fù)荷）、諧振、短路沖擊等，另外， 變電站還可能出現(xiàn)故障失壓，因此，變電站內(nèi)的電壓幅值變化非常大，從而也就對(duì)用于檢測 變電站電壓的變電站全波電壓綜合測量裝置提出了更高的要求。
[0003] 請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提出的一種基于空間耦合電容的變電站全波電壓綜 合測量裝置的檢測原理圖，解決了最初的變電站侵入波檢測方法(如在變壓器的電纜上安 裝光纖電壓傳感器、變壓器電容套管末屏安裝電壓傳感器等方式)存在的安全性和穩(wěn)定性 的問題，結(jié)合圖1，該變電站全波電壓綜合測量裝置的采樣輸出電壓如下式：
[0004]
[0005] 變電站全波電壓綜合測量裝置的外殼電容C1和外殼對(duì)地電容(：2的大小均是基本固 定的，因此分壓比主要由裝置入口的入口并聯(lián)電容Cm決定，對(duì)于某一確定的電壓等級(jí)的變 電站，入口并聯(lián)電容Cm是確定的，但對(duì)于不同電壓等級(jí)的變電站，所需要的入口并聯(lián)電容Cm 大小存在差異?，F(xiàn)有技術(shù)中，變電站全波電壓綜合測量裝置均為某一電壓等級(jí)的變電站專 用，沒有通用的變電站全波電壓綜合測量裝置。但若采用固定電容值的方式，入口電容Cm調(diào) 整起來比較復(fù)雜，電壓采集設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)通用。又由于變電站內(nèi)的電壓幅值變化非常大，現(xiàn) 有技術(shù)中的電壓綜合測量裝置如果保障采集精度，則容易導(dǎo)致通道飽和，造成波形信息的 缺失;如果保障測量范圍，則難以保障采集精度，造成波形分辨率低，波形質(zhì)量差。
[0006] 因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓 綜合測量裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置， 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時(shí)精度高。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓 綜合測量裝置，該裝置包括：
[0009] 第一端接地、第二端分別與外殼電容的第一端、入口電容選擇單元的第一端以及 量程選擇單元的第一輸入端連接的對(duì)地電容；
[0010]第二端與所述入口電容選擇單元的第二端連接的所述外殼電容；
[0011]第二端還與所述量程選擇單元的第二輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于 依據(jù)所述處理單元發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當(dāng)前變電站的入口電容的所述入口 電容選擇單元；
[0012] 輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù)所述處理單 元發(fā)送的量程選擇指令將所述入口電容選擇單元采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)所 述A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級(jí)電壓的所述量程選擇單元；
[0013] 其中，所述第一級(jí)電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或 者故障失壓，所述量程選擇指令為所述處理單元依據(jù)所述第一級(jí)電壓生成；
[0014] 輸出端與所述處理單元連接的所述A/D轉(zhuǎn)換器；
[0015] 用于依據(jù)所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的所述處理單 J L 〇
[0016] 優(yōu)選地，所述入口電容選擇單元包括第一多路選擇開關(guān)以及N個(gè)入口電容，N為不 小于2的整數(shù)，其中：
[0017] N個(gè)所述入口電容的第一端相連，其公共端作為所述入口電容選擇單元的第一端， N個(gè)所述入口電容的第二端分別與所述第一多路選擇開關(guān)的N個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述第一 多路選擇開關(guān)的輸出端作為所述入口電容選擇單元的第二端；
[0018] 所述第一多路選擇開關(guān)的控制端作為所述入口電容選擇單元的控制端。
[0019] 優(yōu)選地，所述入口電容的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
[0020]優(yōu)選地，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;所述量程選擇單元 包括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、第二分壓電容直至第M分壓電容、M個(gè)緩存裝置、 第二多路選擇開關(guān)以及放大電路，所述量程選擇單元的輸出端包括第一輸出端和第二輸出 端，M為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二端與第i+Ι分壓電容的第一端連接，彡M-I， 其中：
[0021] 所述差分電路的第一輸入端作為所述量程選擇單元的第一輸入端，所述差分電路 的第二輸入端作為所述量程選擇單元的第二輸入端，所述差分電路的輸出端作為所述第一 輸出端、分別與第一分壓電容的第一端以及所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第M分 壓電容的第二端與所述差分電路的第一輸入端連接，其公共端接地;所述第i分壓電容的第 一端與第i緩存裝置的輸入端連接；
[0022] M個(gè)所述緩存裝置的輸出端與所述第二多路選擇開關(guān)的M個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述 第二多路選擇開關(guān)的輸出端與所述放大電路的輸入端連接，所述放大電路的輸出端作為所 述第二輸出端，與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述第二多路選擇開關(guān)的控制端作為所述量程 選擇單元的控制端。
[0023] 優(yōu)選地，M取4,則所述緩存裝置的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
[0024] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0025] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第一 比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第一比較模塊；
[0026] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第 二比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第二比較模塊；
[0027] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進(jìn)行比 較，并將得到的第三比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第三比較模塊；
[0028]則所述處理單元用于依據(jù)所述第一比較結(jié)果、所述第二比較結(jié)果以及所述第三比 較結(jié)果并結(jié)合預(yù)設(shè)的真值表生成所述量程選擇指令。
[0029] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0030] 輸入端與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與所述處理單元 連接的FIFO存儲(chǔ)器。
[0031] 優(yōu)選地，所述處理單元為DSP。
[0032] 優(yōu)選地，所述差分電路的型號(hào)為LM358。
[0033]優(yōu)選地，所述第一多路選擇開關(guān)和所述第二多路選擇開關(guān)的型號(hào)均為⑶4052。
[0034] 本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置 包括對(duì)地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本 發(fā)明能夠通過對(duì)入口電容選擇單元中的入口電容進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓等級(jí)變電 站的入口電容進(jìn)行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電 容選擇單元采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器的量程，實(shí)現(xiàn)了電壓測量范圍 的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧， 測量范圍廣的同時(shí)精度高。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。
[0036] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提出的一種基于空間耦合電容的變電站全波電壓綜合測量裝置 的檢測原理圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明提供的一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3為本發(fā)明提供的另一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 本發(fā)明的核心是提供一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置， 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時(shí)精度高。
[0040] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041 ] 實(shí)施例一
[0042]請(qǐng)參照?qǐng)D2,圖2為本發(fā)明提供的一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合 測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括：
[0043] 第一端接地、第二端分別與外殼電容2的第一端、入口電容選擇單元3的第一端以 及量程選擇單元4的第一輸入端連接的對(duì)地電容1;
[0044] 第二端與入口電容選擇單元3的第二端連接的外殼電容2;
[0045] 第二端還與量程選擇單元4的第二輸入端連接、控制端與處理單元6連接、用于依 據(jù)處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當(dāng)前變電站的入口電容的入口電容選擇單 元3;
[0046] 可以理解的是，目
[0047]可知，這里的^即為下面將提到的第一級(jí)電壓，因?yàn)橥鈿る娙?CdP外殼對(duì)地電容 IC2是固定的，則第一分壓比完全由入口并聯(lián)電容Cm決定，又因?yàn)槿肟陔娙葸x擇單元3可以根 據(jù)處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當(dāng)前變電站的入口電容，也即調(diào)整入口并 聯(lián)電容C M，從而使得該全波電壓綜合測量裝置能夠適用于多種電壓等級(jí)變電站。
[0048]輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器5的輸入端連接、控制端與處理單元6連接、用于依據(jù)處理單元 6發(fā)送的量程選擇指令將入口電容選擇單元3采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換 器5的量程的第二級(jí)電壓的量程選擇單元4;
[0049] 其中，第一級(jí)電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或者故 障失壓，量程選擇指令為處理單元6依據(jù)第一級(jí)電壓生成；
[0050] 可以理解的是，量程選擇單元4在接收到第一級(jí)電壓后會(huì)首先將第一級(jí)電壓保存 至緩存中，再將第一級(jí)電壓直接通過A/D轉(zhuǎn)換器5傳送至處理單元6,處理單元6依據(jù)第一級(jí) 電壓并結(jié)合預(yù)設(shè)的判斷條件得到量程選擇指令，并將量程選擇指令發(fā)送至量程選擇單元4 的控制端，量程選擇單元4再依據(jù)處理單元6發(fā)送的量程選擇指令將保存至緩存中的第一級(jí) 電壓放大到適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器5的量程的第二級(jí)電壓，從而實(shí)現(xiàn)電壓的第二次分壓，實(shí)現(xiàn)了電 壓測量范圍的調(diào)整，滿足不同類型侵入波的高精度檢測。
[0051 ]輸出端與處理單元6連接的A/D轉(zhuǎn)換器5;
[0052]可以理解的是，A/D轉(zhuǎn)換器5將第一級(jí)電壓以及第二級(jí)電壓均轉(zhuǎn)換為處理單元6能 夠處理的數(shù)字量，具體地，A/D轉(zhuǎn)換器5將第二級(jí)電壓均轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣電壓。
[0053]用于依據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器5輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的處理單元6。
[0054] 本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置 包括對(duì)地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本 發(fā)明能夠通過對(duì)入口電容選擇單元中的入口電容進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓等級(jí)變電 站的入口電容進(jìn)行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電 容選擇單元采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器的量程，實(shí)現(xiàn)了電壓測量范圍 的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧， 測量范圍廣的同時(shí)精度高。
[0055] 實(shí)施例二
[0056] 請(qǐng)參照?qǐng)D3,圖3為本發(fā)明提供的另一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜 合測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上：
[0057] 作為優(yōu)選地，入口電容選擇單元3包括第一多路選擇開關(guān)以及N個(gè)入口電容，N為不 小于2的整數(shù)，其中：
[0058] N個(gè)入口電容的第一端相連，其公共端作為入口電容選擇單元3的第一端，N個(gè)入口 電容的第二端分別與第一多路選擇開關(guān)的N個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，第一多路選擇開關(guān)的輸出 端作為入口電容選擇單元3的第二端；
[0059] 第一多路選擇開關(guān)的控制端作為入口電容選擇單元3的控制端。
[0060] 可以理解的是，第一多路選擇開關(guān)接收來自處理單元6的入口電容選擇指令的控 制，來實(shí)現(xiàn)入口電容的調(diào)整以及多路采集的通道切換，也即，第一多路選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)入口電 容的選擇，以適應(yīng)不同電壓等級(jí)的變電站的入口電容調(diào)整。
[0061] 作為優(yōu)選地，入口電容的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
[0062]可以理解的是，這里N還可以取其他數(shù)值，本發(fā)明在此不做特別的限定。
[0063] 具體地，該全波電壓綜合測量裝置剛開始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)的是第一多路選擇開 關(guān)會(huì)選擇最大電容值，也即對(duì)應(yīng)于選擇圖3中的C 11、C12、C13以及C14，另外，量程選擇單元4此 時(shí)選擇的是正常工作電壓增益(下面有介紹），待接收到處理單元6發(fā)送的入口電容，再依據(jù) 處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當(dāng)前變電站的入口電容，例如選擇Cii、Ci2。
[0064] 需要說明的是，這里的入口電容Cn、C12、C13以及C 14的容值可以一樣也可以不一樣， 具體根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定，本發(fā)明在此不做特別的限定。
[0065] 作為優(yōu)選地，A/D轉(zhuǎn)換器5包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;量程選擇單元4包 括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、第二分壓電容直至第M分壓電容、M個(gè)緩存裝置、第 二多路選擇開關(guān)以及放大電路，量程選擇單元4的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，M 為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二端與第i + Ι分壓電容的第一端連接，KiSM-I，其 中：
[0066] 差分電路的第一輸入端作為量程選擇單元4的第一輸入端，差分電路的第二輸入 端作為量程選擇單元4的第二輸入端，差分電路的輸出端作為第一輸出端、分別與第一分壓 電容的第一端以及第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第M分壓電容的第二端與差分電路的第一 輸入端連接，其公共端接地;第i分壓電容的第一端與第i緩存裝置的輸入端連接；
[0067] M個(gè)緩存裝置的輸出端與第二多路選擇開關(guān)的M個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，第二多路選擇 開關(guān)的輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端作為第二輸出端，與第二A/D轉(zhuǎn) 換器連接，第二多路選擇開關(guān)的控制端作為量程選擇單元4的控制端。
[0068] 優(yōu)選地，M取4，則緩存裝置的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
[0069] 當(dāng)然，這里的M還可以為其他數(shù)值，本發(fā)明在此不做特別的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 目的即可。
[0070] 下面以M取4為例作介紹：
[0071] 首先，此時(shí)該量程選擇單元4包括四個(gè)增益通道，其中，1增益通道為故障失壓對(duì)應(yīng) 的增益通道，2增益通道為系統(tǒng)額定電壓增益通道，3增益通道為操作、工頻過電壓增益通 道，4增益通道為雷電侵入波過電壓增益通道。處理單元6會(huì)依據(jù)第一級(jí)電壓并結(jié)合預(yù)設(shè)的 判斷條件得到量程選擇指令，量程選擇單元4會(huì)根據(jù)量程選擇指令來選擇哪個(gè)增益通道。
[0072] 可以理解的是，這里的差分電路是獲取入口電容選擇單元3輸出的電壓。在實(shí)際應(yīng) 用中，假設(shè)全波電壓綜合測量裝置采集到侵入波過電壓時(shí)，入口電容選擇單元3會(huì)根據(jù)輸出 電壓公式得到第一級(jí)電壓，差分電路的輸出端作為第一輸出端，會(huì)將得到的第一級(jí)電壓先 直接傳輸至第一 A/D轉(zhuǎn)換器，第一 A/D轉(zhuǎn)換器再將第一級(jí)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并傳送至處理單 元6，處理單元6依據(jù)第一級(jí)電壓并結(jié)合預(yù)設(shè)的判斷條件得到量程選擇指令，處理單元6再將 量程選擇指令傳送至量程選擇單元4的控制端，也即第二多路選擇開關(guān)的控制端，第二多路 選擇開關(guān)會(huì)依據(jù)量程選擇指令選擇相應(yīng)的增益通道，從而實(shí)現(xiàn)將第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)第 二A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級(jí)電壓。
[0073] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0074]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第一比較結(jié)果輸出至 處理單元6的第一比較模塊；
[0075]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第二比較結(jié)果輸出 至處理單元6的第二比較模塊；
[0076]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的 第三比較結(jié)果輸出至處理單元6的第三比較模塊；
[0077]則處理單元6用于依據(jù)第一比較結(jié)果、第二比較結(jié)果以及第三比較結(jié)果并結(jié)合預(yù) 設(shè)的真值表生成量程選擇指令。
[0078]可以理解的是，第二A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字采樣電壓時(shí)會(huì)將數(shù)字采樣電壓分別輸出 至處理單元6、第一比較模塊、第二比較模塊以及第三比較模塊，處理單元6會(huì)控制第一比較 模塊、第二比較模塊以及第三比較模塊將各自的閾值與數(shù)字采樣電壓進(jìn)行比較并將比較結(jié) 果輸出至處理單元6,處理單元6再依據(jù)比較結(jié)果并結(jié)合預(yù)設(shè)的真值表生成量程選擇指令， 請(qǐng)參照表1，表1即為通道選擇表。
[0079] 表1通道選擇表
L 〇〇81 J 其中，Vl為故障低電壓閾值，V2為正常工作電壓閾值，V3為操作工頻過電壓以及雷 電過電壓閾值。
[0082] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0083]輸入端與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與處理單元6連接的 FIFO存儲(chǔ)器。
[0084]處理單元6讀取三個(gè)比較模塊的輸出狀態(tài)，再根據(jù)真值表，一方面生成量程選擇指 令控制第二多路選擇開關(guān)的通道切換，根據(jù)實(shí)際輸出調(diào)整到合適的增益通道，采集對(duì)應(yīng)的 電壓信息；另一方面，控制對(duì)FIFO中數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)，然后對(duì)不同增益通道采集到的信號(hào) 進(jìn)行拼接，恢復(fù)故障失壓波形或侵入波過電壓波形的完整信息。
[0085] 優(yōu)選地，處理單元6為DSP。
[0086] 優(yōu)選地，差分電路的型號(hào)為LM358。
[0087] 優(yōu)選地，第一多路選擇開關(guān)和第二多路選擇開關(guān)的型號(hào)均為⑶4052。
[0088] 具體地，DSP的型號(hào)可以為TMS320C6203B，F(xiàn)IF0存儲(chǔ)器的型號(hào)為IDT72V2113。
[0089]當(dāng)然，本發(fā)明對(duì)于處理單元6、差分電路以及第一多路選擇開關(guān)以及第二多路選擇 開關(guān)的型號(hào)或者類型不作特別的限定，根據(jù)實(shí)際情況來定。
[0090] 本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0091] 需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一 個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之 間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在 涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些 要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè) 備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0092] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于多種電壓等級(jí)變電站的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置包 括： 第一端接地、第二端分別與外殼電容的第一端、入口電容選擇單元的第一端以及量程 選擇單元的第一輸入端連接的對(duì)地電容； 第二端與所述入口電容選擇單元的第二端連接的所述外殼電容； 第二端還與所述量程選擇單元的第二輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù) 所述處理單元發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當(dāng)前變電站的入口電容的所述入口電容 選擇單元； 輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù)所述處理單元發(fā) 送的量程選擇指令將所述入口電容選擇單元采集并輸出的第一級(jí)電壓放大到適應(yīng)所述A/D 轉(zhuǎn)換器的量程的第二級(jí)電壓的所述量程選擇單元； 其中，所述第一級(jí)電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或者故 障失壓，所述量程選擇指令為所述處理單元依據(jù)所述第一級(jí)電壓生成； 輸出端與所述處理單元連接的所述A/D轉(zhuǎn)換器； 用于依據(jù)所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的所述處理單元。2. 如權(quán)利要求1所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述入口電容選擇單元包 括第一多路選擇開關(guān)以及N個(gè)入口電容，N為不小于2的整數(shù)，其中： N個(gè)所述入口電容的第一端相連，其公共端作為所述入口電容選擇單元的第一端，N個(gè) 所述入口電容的第二端分別與所述第一多路選擇開關(guān)的N個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述第一多 路選擇開關(guān)的輸出端作為所述入口電容選擇單元的第二端； 所述第一多路選擇開關(guān)的控制端作為所述入口電容選擇單元的控制端。3. 如權(quán)利要求2所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述入口電容的個(gè)數(shù)為4 個(gè)。4. 如權(quán)利要求3所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;所述量程選擇單元包括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、 第二分壓電容直至第Μ分壓電容、Μ個(gè)緩存裝置、第二多路選擇開關(guān)以及放大電路，所述量程 選擇單元的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，Μ為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二 端與第i+Ι分壓電容的第一端連接，l$i彡M-1，其中： 所述差分電路的第一輸入端作為所述量程選擇單元的第一輸入端，所述差分電路的第 二輸入端作為所述量程選擇單元的第二輸入端，所述差分電路的輸出端作為所述第一輸出 端、分別與第一分壓電容的第一端以及所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第Μ分壓電 容的第二端與所述差分電路的第一輸入端連接，其公共端接地;所述第i分壓電容的第一端 與第i緩存裝置的輸入端連接； Μ個(gè)所述緩存裝置的輸出端與所述第二多路選擇開關(guān)的Μ個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接，所述第二 多路選擇開關(guān)的輸出端與所述放大電路的輸入端連接，所述放大電路的輸出端作為所述第 二輸出端，與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述第二多路選擇開關(guān)的控制端作為所述量程選擇 單元的控制端。5. 如權(quán)利要求4所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，Μ取4，則所述緩存裝置的 個(gè)數(shù)為4個(gè)。6. 如權(quán)利要求5所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置還包括： 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第一比較 結(jié)果輸出至所述處理單元的第一比較模塊； 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進(jìn)行比較，并將得到的第二比 較結(jié)果輸出至所述處理單元的第二比較模塊； 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進(jìn)行比較， 并將得到的第三比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第三比較模塊； 則所述處理單元用于依據(jù)所述第一比較結(jié)果、所述第二比較結(jié)果以及所述第三比較結(jié) 果并結(jié)合預(yù)設(shè)的真值表生成所述量程選擇指令。7. 如權(quán)利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置還包括： 輸入端與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與所述處理單元連接 的FIFO存儲(chǔ)器。8. 如權(quán)利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述處理單元為DSP。9. 如權(quán)利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述差分電路的型號(hào)為 LM358〇10. 如權(quán)利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述第一多路選擇開關(guān) 和所述第二多路選擇開關(guān)的型號(hào)均為⑶4052。
【文檔編號(hào)】H02J3/00GK106058860SQ201610533757
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】葉海峰, 王紅斌, 高雅, 吳昊, 黃勇, 周恩澤, 羅穎婷, 易瀟然
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院