一種數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于PCI采集卡的數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)數(shù)字化及智能化日益發(fā)展的今天，為了適應(yīng)數(shù)字化接口的發(fā)展方向，數(shù)字輸出的電子式互感器開(kāi)始在變電站中得到應(yīng)用，數(shù)字輸出電子式互感器的應(yīng)用勢(shì)必帶來(lái)誤差校驗(yàn)的問(wèn)題，而誤差校驗(yàn)是確保其在電力系統(tǒng)成功應(yīng)用的前提因此，合理設(shè)計(jì)校驗(yàn)系統(tǒng)，使之獲得更高的精度，對(duì)監(jiān)測(cè)互感器的計(jì)量和保護(hù)性能及其廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)具有重要意義。
[0003]傳統(tǒng)同步技術(shù)一般采用外部獨(dú)立觸發(fā)源來(lái)觸發(fā)兩路信號(hào)，但由于不同晶振之間的誤差原因及采樣命令的頻率難免會(huì)有一些誤差，隨著時(shí)間的增加誤差會(huì)累加并增大，這會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)通道的相位出現(xiàn)非線(xiàn)性變化，這種非線(xiàn)性變化會(huì)嚴(yán)重影響兩路信號(hào)的同步。
[0004]目前，在電子式互感器數(shù)字輸出校驗(yàn)方面，沒(méi)有從根本上消除晶振間的誤差。例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010166052的專(zhuān)利《電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)》中提到同步時(shí)鐘電路發(fā)出時(shí)鐘同步信號(hào)，并同時(shí)送給數(shù)表和合并單元，但數(shù)表內(nèi)部的晶振時(shí)鐘和同步時(shí)鐘電路不同，產(chǎn)生一定的相位測(cè)量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供了一種基于PCI采集卡的數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置，其中包含的同步技術(shù)解決了使用不同晶振時(shí)鐘一起的相位測(cè)量誤差問(wèn)題，為電子式互感器數(shù)字輸出的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)提供了一種簡(jiǎn)單有效的新途徑，利用模擬信號(hào)數(shù)字化采集卡的采樣時(shí)基分頻得到同步誤差小于ns的同步秒脈沖來(lái)觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和被校兩路信號(hào)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]一種數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器、被校電子式互感器、合并單元、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變換器、采集卡、分頻卡和工控機(jī)，其特征在于:采集卡分別與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變換器、分頻卡和工控機(jī)相連，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變換器與標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器相連，合并單元分別與被校電子式互感器、分頻卡、工控機(jī)相連；
[0008]所述標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變換器:將標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器的二次信號(hào)轉(zhuǎn)換為較低等級(jí)的電壓信號(hào)，由所述采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
[0009]所述采集卡:將轉(zhuǎn)換后的標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器二次信號(hào)數(shù)字化，通過(guò)PCI總線(xiàn)傳輸至所述工控機(jī)，同時(shí)通過(guò)該采集卡的RSTI總線(xiàn)將采樣時(shí)基路由出來(lái)，傳輸至所述分頻卡；
[0010]所述分頻卡:從所述采集卡得到采樣時(shí)基，分頻得到秒脈沖，發(fā)送給合并單元，作為被校電子式互感器數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)源；
[0011]所述合并單元:接收所述分頻卡產(chǎn)生的秒脈沖，然后觸發(fā)被校電子式互感器采集數(shù)據(jù)，和采集卡達(dá)到同步采集；
[0012]所述工控機(jī):通過(guò)PCI總線(xiàn)接收標(biāo)準(zhǔn)通道數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)卡接收被校通道數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差計(jì)算。
[0013]所述工控機(jī)網(wǎng)卡接收的數(shù)據(jù)遵循IEC61850-9-1或IEC61850-9-2通信協(xié)議。
[0014]所述采集卡為PCI模擬信號(hào)數(shù)字化采集卡。
[0015]所述的數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置包含的同步技術(shù)，包括以下步驟:
[0016]步驟I所述采集卡通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變換器采樣標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器的時(shí)基，經(jīng)RTSI總線(xiàn)路由出來(lái)，傳輸至分頻卡；
[0017]步驟2所述分頻卡將采樣的時(shí)基分頻得到秒脈沖，發(fā)送給合并單元，作為觸發(fā)源；
[0018]步驟3合并單元由秒脈沖觸發(fā)采樣被校電子式互感器，和采集卡達(dá)到同步采集，
[0019]步驟4所述工控機(jī)通過(guò)PCI總線(xiàn)接收分頻卡采樣的電子式互感器通道數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)卡接收合并單元采樣的被校電子式互感器通道數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差計(jì)算。
[0020]所述工控機(jī)采用常規(guī)的加窗插值FFT算法，在一定程度上抑制了頻譜泄漏，提高了信號(hào)提取的準(zhǔn)確度。二階漢寧卷積窗的主瓣能量集中特性及旁瓣快速衰減特性，該算法針對(duì)有頻率波動(dòng)的電網(wǎng)(49.5?50.5Hz)，在抑制頻譜泄漏間諧波及譜間干擾所引起的測(cè)量誤差方面，有更高的準(zhǔn)確度。
[0021]本實(shí)用新型的同步信號(hào)的晶振源均來(lái)自所述采集卡，由于合并單元的觸發(fā)源和標(biāo)準(zhǔn)通道模擬信號(hào)的數(shù)字化采集采用相同的時(shí)鐘晶振，沒(méi)有了晶振間的誤差，不會(huì)出現(xiàn)觸發(fā)時(shí)標(biāo)在兩采樣點(diǎn)之間波動(dòng)的情況雖然觸發(fā)點(diǎn)會(huì)偏移，但是偏移引起的相位變化是線(xiàn)性的所以標(biāo)準(zhǔn)通道的同步誤差只是晶振本身的誤差，對(duì)于1MHz的晶振，同步誤差控制在ns級(jí)，提高了校驗(yàn)精度。
[0022]總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0023]本實(shí)用新型通過(guò)采集卡的采樣時(shí)基，將其分頻得到秒脈沖，作為被校通道合并單元的觸發(fā)源，這樣避免了不同晶振之間的誤差原因及采樣命令的頻率造成誤差。該誤差隨著時(shí)間的增加，將累加并增大，這會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)通道的相位出現(xiàn)非線(xiàn)性變化，這種非線(xiàn)性變化會(huì)嚴(yán)重影響兩路信號(hào)的同步。由于同步觸發(fā)源和標(biāo)準(zhǔn)通道模擬信號(hào)的數(shù)字化采集采用相同的時(shí)鐘晶振，沒(méi)有晶振間的誤差，不會(huì)出現(xiàn)觸發(fā)時(shí)標(biāo)在兩采樣點(diǎn)之間波動(dòng)的情況雖然觸發(fā)點(diǎn)會(huì)偏移，但是偏移引起的相位變化是線(xiàn)性的所以標(biāo)準(zhǔn)通道的同步誤差只是晶振本身的誤差，對(duì)于1MHz的晶振，同步誤差控制在ns級(jí)，提尚了校驗(yàn)精度。
[0024]分頻卡以采集卡的內(nèi)部晶振為時(shí)鐘源，相比于獨(dú)立的外部觸發(fā)源相比，其路由脈沖更加穩(wěn)定脈寬失真和抖動(dòng)更小。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)原理圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型數(shù)字輸出電子式互感器校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型合并單元同步觸發(fā)秒脈沖路由過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖