时标标准功率源的制作方法-山东亚星游戏官网机床有限公司

专利名称：时标标准功率源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电网调度自动化系统中对厂站端所用产品进行设备性能和通信规约的入网检测及数字化变电站中电子式互感器、数字化仪表、继电保护装置性能指标测试的装置，特别是一种时标标准功率源。
背景技术：
一是在电网实时动态监测系统(WAMS)中，厂站端的相量测量装置(PMU)，输入为电网二次端的电压、电流模拟信号，它通过网络主系统输出带有时标的数字信号作为实时动态监测系统(WAMS)数据分析的依据。二是数字化变电站内的继电保护装置、调度自动化和计量仪表全部实现了数字化，信息传递实现了网络化，通信模型达到了标准化。要对它们进行检测，现有的校验标准源是无法实现的。传统的标准源框图如附图1，它主要由主系统I、测试�？�2、信号�？�3、功率放大�？�4、输出模块5、取样�？�6经常规电连接组成；该种装置在使用中存在的不足在于1、适应面窄，它只适应模拟化装置的检测，对现在大量出现的数字化装置则无法检测。因为它只有模拟量输出功能而无与模拟量相对应的数字量输出功能，如对数字电能表就不能进行检测；2、在电网实时动态监测系统(WAMS)中，对厂站端的相量测量装置(PMU)的检测非常困难。其一是，由于输出信号没有和GPS(全球定位系统)同步，无法实现对标准相量及动态特性的检测；其二是，由于没有与GPS同步采样的数据输出，无法对PMU采集的数据进行比对检测，从而影响WAMS系统运行的实时性和准确性。随着数字化变电站的应用和推广，其一次和二次设备的检测成为当务之急，开发出相应的检测装置更为重中之重。

发明内容
本发明的目的在于，针对传统检测装置在使用中存在不能对数字化装置进行检测，不能适应数字化变电站建设需要的不足，而提出一种可对数字化装置进行检测，满足数字化变电站建设需要的时标标准功率源。通过下述技术方案可实现本发明目的，一种时标标准功率源，其特征在于，它由主系统、测试�？�、信号模块、功率放大�？�、输出�？�、取样�？�、同步电路�？楹虶PS组成；测试�？橐欢擞牍β史糯竽？楹腿⊙？榈缌樱硪欢朔直鹩胫飨低�、信号�？椤⑼降缏纺？榈缌樱煌降缏纺？榱硪欢擞隚PS电连接；信号�？榱硪欢擞牍β史糯竽？榈缌樱还β史糯竽？榱硪欢擞胧涑瞿？榈缌樱皇涑瞿？榱硪欢擞肴⊙？榈缌樱恢飨低持猩栌胁饬肯低橙砑Ｐ藕拍？橛芍飨低�、数字信号处理�？�(DSP)、四象限16位乘法�？�(6xDAC数模转换调幅)、6路数模转换模块(DAC)组成。主系统分别与数字信号处理�？�、6路数模转换�？榈缌樱皇中藕糯砟？橛胨南笙�16位乘法�？榈缌樱凰南笙�16位乘法�？�32与6路数模转换�？榈缌樱皇中藕糯砟？榻邮绽醋酝降缏纺？�7的IPPS和标准相位脉冲信号。功率放大�？橛�2个加法器、功率放大器、反馈电路�？�、取样�？樽槌桑灰患臃ㄆ鞣直鹩敕蠢〉缏纺？楹凸β史糯笃鞯缌樱涣硪患臃ㄆ魃柙诜蠢〉缏纺？橛肴⊙？榱拥缏分洹２馐阅？橛墒中藕糯砟？�(DSP)、电压边模数转换�？�(AD-U)、电流边模数转换�？�(AD-I)、电压取样�？�、电流取样模块组成；数字信号处理�？橐欢擞胫飨低车缌樱硪欢朔直鹩氲缪贡吣Ｊ荒？椤⒌缌鞅吣Ｊ荒？榈缌樱坏缪贡吣Ｊ荒？榱硪欢擞氲缪谷⊙？榈缌樱坏缌鞅吣Ｊ荒？榱硪欢擞氲缌魅⊙？榈缌�。本发明的效果在于1、适应面宽，它可以对现有大量出现的数字化装置进行检测，既可对厂站端的相量测量装置PMU进行有效检测，又可对数字化仪表等进行有效检测；也可适应模拟化装置的检测；这在于本装置在现有标准源的基础上增设了由同步电路�？楹虶PS组成的同步信号源；在输出模拟量的同时，可以不同通讯规约同步输出与模拟量对应的带有时标的数字量；2、三相标准电压、电流功率源输出相位可与我国北斗卫星授时系统同步，同时可以兼容同步GPS ;初始相角可任意设定且具有一定的守时功能(即如果在某一时段内接收不到卫星信号，仍可保持和标准时间的同步)；3、可为WAMS系统在国内推广提供技术支持，可使厂站端自动化设备稳定、可靠接入调度自动化系统，满足电网调度自动化系统的要求。下面结合附图及实施例对本发明进一步阐述

附图I为现有校验电源标准源的电路方框结构示意图。附图2为本发明的电路方框结构示意图。
附图3为本发明中信号�？榈牡缏贩娇蚪峁故疽馔�。
附图4为本发明中功率放大�？榈牡缏贩娇蚪峁故疽馔�。
附图5为本发明中测试�？榈牡缏贩娇蚪峁故疽馔肌�
附图6为本发明中测量系统软件的方框结构示意图。
附图7为附图6中数据处理程序9的方框结构示意图。
具体实施例方式参见附图2，一种时标标准功率源，它由主系统I、测试�？�2、信号�？�3、功率放大�？�4、输出�？�5、取样�？�6、同步电路模块7和GPS8组成。测试�？�2 —端与功率放大�？�4和取样�？�6电连接，另一端分别与主系统I、信号模块3、同步电路�？�7电连接；同步电路�？�7另一端与GPS8电连接；信号�？�3另一端与功率放大�？�4电连接；功率放大�？�4另一端与输出模块5电连接；输出�？�5另一端与取样�？�2电连接；同步电路�？�7输出IPPS (每秒脉冲)、米样脉冲信号、标准相位脉冲信号三种信号，测试�？�2接收IPPS和采样脉冲信号，信号�？�3接收采样脉冲信号和标准相位脉冲信号。信号�？�3如附图3所示，它主要由主系统I、数字信号处理�？�(DSP)31、四象限16位乘法模块(6xDAC数模转换调幅)32、6路数模转换�？�(DAC) 33组成。主系统I分别与数字信号处理�？�31、6路数模转换�？�33电连接；数字信号处理�？�31与四象限16位乘法�？�(6xDAC调幅)32电连接；四象限16位乘法模块32与6路数模转换�？�33电连接；数字信号处理�？�31接收来自同步电路�？�7的IPPS和标准相位脉冲信号。该模块的功能是采用数字频率合成技术，以GPS-IPPS为同步信号，合成一个信号频率相位基准。利用数字信号处理(DSP)技术，同时产生六路信号，使其信号可变频，可独立调幅，可独立对GPS-IPPS移相，可叠加多次谐波。功率放大�？�4如附图4所示，它主要由加法器41、加法器42、功率放大器43、反馈电路�？�44、取样�？�6组成；加法器41分别与反馈电路�？�44和功率放大器43电连接；加法器42设在反馈电路�？�44与取样�？�6连接电路之间。它的功能是将小信号进行功率放大变成稳定性好的、高保真的、负载能力一定的模拟量输出。测试�？�2如附图5所示，它主要由数字信号处理�？�(DSP) 21、电压边模数转换�？�(AD-U) 22、电流边模数转换模块(AD-I) 23、电压取样�？�24、电流取样�？�25组成；数字信号处理模块21 —端与主系统I电连接，另一端分别与电压边模数转换�？�22、电流边模数转换�？�23电连接；电压边模数转换模块22另一端与电压取样�？�24电连接；电流边模数转换�？�23另一端与电流取样�？�25电连接。它的功能是将输出的模拟量同步采集转化为数字量，加以时标输出。本装置中的测量系统软件，参见附图6，由数据采样程序10、数据处理程序9以及数据通讯程序11三部分组成，装在主系统I中；其中数据处理程序9由功率计算程序91、数字滤波程序92、频谱分析程序93、有效值计算程序94、幅值计算程序95、相位计算程序96组成。、数据采样程序10 :根据高精度锁相输出的采样频率进行采样，把采样频率直接加到AD转换器的转换引脚。AD转换器转换完成后，产生中断，数据采样程序执行，读取AD转换器中的数据。并把数据送入相应的数据暂存区以供数据处理程序使用。数据通讯程序11 :主要是根据主系统送来的命令，控制测量系统的采样。同时把数据处理的结果送给主系统，以供主系统使用。数据处理程序9 :它对数据采样程序所采样的数据进行处理。其中有效值计算程序94把采样数据进行有效值运算处理；功率计算程序91把采样的电压值和电流值相乘并进行平均功率运算处理；数字滤波程序92是为了保证测量基波相位的稳定，在对数据进行频谱分析之前，对数据进行数字FIR滤波；频谱分析程序93对数字滤波后的数据进行频谱分析；幅值计算程序95根据频谱分析结果，计算各次谐波的幅值；相位计算程序96根据频谱分析结果，计算各次谐波的相位。
权利要求
1.一种时标标准功率源，其特征在于，它由主系统、测试�？�、信号�？�、功率放大�？�、输出�？椤⑷⊙？�、同步电路�？楹虶PS组成；测试�？橐欢擞牍β史糯竽？楹腿⊙？榈缌樱硪欢朔直鹩胫飨低�、信号�？�、同步电路�？榈缌樱煌降缏纺？榱硪欢擞隚PS电连接；信号�？榱硪欢擞牍β史糯竽？榈缌樱还β史糯竽？榱硪欢擞胧涑瞿？榈缌樱皇涑瞿？榱硪欢擞肴⊙？榈缌樱恢飨低持猩栌胁饬肯低橙砑�。
2.按权利要求I所述的时标标准功率源，其特征在于，信号�？橛芍飨低�、数字信号处理�？�、四象限16位乘法�？�、6路数模转换�？樽槌�。主系统分别与数字信号处理�？�、6路数模转换�？榈缌樱皇中藕糯砟？橛胨南笙�16位乘法�？榈缌樱凰南笙�16位乘法�？�32与6路数模转换�？榈缌樱皇中藕糯砟？榻邮绽醋酝降缏纺？�7的IPPS和标准相位脉冲信号。
3.按权利要求I所述的时标标准功率源，其特征在于，功率放大�？橛�2个加法器、功率放大器、反馈电路�？�、取样�？樽槌桑灰患臃ㄆ鞣直鹩敕蠢〉缏纺？楹凸β史糯笃鞯缌樱涣硪患臃ㄆ魃柙诜蠢〉缏纺？橛肴⊙？榱拥缏分洹�
4.按权利要求I或2或3所述的时标标准功率源，其特征在于，测试�？橛墒中藕糯砟？�、电压边模数转换模块、电流边模数转换�？�、电压取样�？�、电流取样�？樽槌桑皇中藕糯砟？橐欢擞胫飨低车缌樱硪欢朔直鹩氲缪贡吣Ｊ荒？�、电流边模数转换�？榈缌樱坏缪贡吣Ｊ荒？榱硪欢擞氲缪谷⊙？榈缌樱坏缌鞅吣Ｊ荒？榱硪欢擞氲缌魅⊙？榈缌印�
全文摘要
本发明提供一种时标标准功率源，它由主系统、测试模块、信号�？�、功率放大�？椤⑹涑瞿？�、取样�？椤⑼降缏纺？楹虶PS组成。它的效果在于1、适应面宽，它既可对厂站端的相量测量装置PMU进行有效检测，又可对数字化仪表等进行有效检测；也可适应模拟化装置的检测；2、三相标准电压、电流功率源输出相位可与我国北斗卫星授时系统同步，同时可以兼容同步GPS；3、可为WAMS系统在国内推广提供技术支持，满足电网调度自动化系统的要求。
文档编号G01R31/00GK102707104SQ20121006738
公开日2012年10月3日申请日期2012年3月7日优先权日2012年3月7日
发明者周向东, 李力华, 熊水发申请人:江西八达电子有限公司

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时标标准功率源的制作方法