專利名稱：一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子式互感器是電網(wǎng)一次的重要主設(shè)備，它們擔負著電網(wǎng)的精確“測量和計量”，以及故障“監(jiān)測”的作用。要求量測的電網(wǎng)運行參數(shù)高度精確；裝置本身應(yīng)具有相當?shù)目煽啃?。它是為智能電網(wǎng)、數(shù)字化繼電保護、電網(wǎng)實時PMU、WAMS、電網(wǎng)快速狀態(tài)估計、電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定監(jiān)控、特高壓輸電線路的電暈測量、電網(wǎng)實時經(jīng)濟調(diào)度、諧波在電網(wǎng)中的應(yīng)用、電網(wǎng)輸電阻塞的緩解、解決輸電走廊問題的分相輸電技術(shù)、實現(xiàn)準確的故障測距和緊湊型一次智能設(shè)備等提供可靠保證。對現(xiàn)代電網(wǎng)運行和設(shè)備革命發(fā)揮重要的作用。因此，要求它必須具有高準確性、快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝阅堋Ｄ壳?，使用傳統(tǒng)互感器作為模擬量(電流、電壓)采樣裝置，當空氣開關(guān)合閘過程中，傳統(tǒng)互感器立即采集此時的電流及電壓值，并通過示波器采集顯示波形信號，在合閘的瞬間過程中對采樣精度、采樣的時間響應(yīng)有較高的要求。在目前的傳統(tǒng)互感器的技術(shù)條件下，不能滿足現(xiàn)場要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)互感器不能提供較高的采樣精度和時間響應(yīng)的缺點，本發(fā)明利用基于電子式互感器和高精度光電轉(zhuǎn)換采樣裝置，能夠在開關(guān)動作瞬間下的高精度數(shù)據(jù)采樣，通過后臺軟件處理技術(shù)針對IEC61850中SMV9-2報文捕獲分析的一種波形分析系統(tǒng)。不僅能夠解決采樣精度和時間響應(yīng)，并且波形分析裝置能夠把數(shù)據(jù)保存成comtrade文件格式，可以作為事后分析查看，也可以提供給其他主流廠家分析系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，包括電子式互感器裝置、高精度采樣裝置和波形分析裝置；其中所述的電子式互感器裝置通過光纖與高精度采樣裝置相連；所述的高精度采樣裝置通過光纖與波形分析裝置相連；通過所述的電子式互感器裝置接收電壓信號。所述的電子式互感器裝置包括傳感頭部件和合并器OEMU ;所述的傳感頭部件包括所示中傳感頭部件包括串行感應(yīng)分壓器、RogOWSki線圈和采集器OESC ;所述的串行感應(yīng)分壓器一端接地，另一端通過線路分別與母線交流電壓信號輸入模塊和采集器OESC相連；所述的Rogowski線圈通過線路與采集器OESC相連；所述的采集器OESC通過光纖與合并器OEMU相連；所述的合并器OEMU通過光纖與高精度采樣裝置相連。所述的Rogowski線圈包括測量用Rogowski線圈和保護用Rogowski線圈；所述的線圈包括測量用Rogowski線圈和保護用Rogowski線圈分別通過線路與采集器OESC相連。所述的高精度采樣裝置包括CPU模塊和接口 ；所述的CPU模塊包括FPGA處理器、主CPU處理器、監(jiān)視CPU處理器；其中所述的主CPU處理器通過線路與FPGA處理器雙向連接；所述的FPGA處理器通過虛擬連接與雙口 RAM驅(qū)動程序雙向連接；所述的雙口 RAM驅(qū)動程序通過監(jiān)視CPU處理器與用戶應(yīng)用程序相連；所述的接口包括12個互感器輸輸出接口 S1-S12、采樣值報文輸出接口 NET，以及時鐘輸入接口 SYNC ;所述的采樣值報文輸出接口NET通過光纖與波形分析裝置相連。所述的FPGA處理器采用Altera的EPM3256型的CPLD和EP1C6型FPGA ;所述的主CPU處理器采用ADSP的BF-532芯片；所述的監(jiān)視CPU處理器采用研華的PCM-3350 /PC104卡。所述的波形分析裝置采用基于winpcap的捕包技術(shù)分析高精度采樣裝置輸出的組播報文；所述的波形分析裝置采用comtrade格式保存分析結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，利用基于電子式互感器和高精度光電轉(zhuǎn)換采樣裝置，能夠在開關(guān)動作瞬間下的高精度數(shù)據(jù)采樣，通過后臺軟件處理技術(shù)針對IEC61850中SMV9-2報文捕獲分析的一種波形分析系統(tǒng)，不僅能夠解決采樣精度和時間響應(yīng)，并且波形分析裝置能夠把數(shù)據(jù)保存成comtrade文件格式，可以作為事后分析查看，也可以提供給其他主流廠家分析系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源。本發(fā)明對母線電流電壓經(jīng)過電子互感器轉(zhuǎn)換成光信號，經(jīng)過高精度采樣裝置采樣二次電流電壓，同時輸出采樣值報文，波形分析裝置通過軟件技術(shù)捕獲并分析采樣值報文，同時實時顯示波形和波形數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)觸發(fā)條件自動保存分析結(jié)果。具有以下優(yōu)點:1)采用了光電互感器和高精度采樣裝置的前置采樣技術(shù)，可以保證在高采樣率的情況下數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，提高采樣的精度和抗干擾性，提高作業(yè)人員的安全性。2 )本發(fā)明的電子式互感器裝置中的Rogowski線圈實現(xiàn)大電流傳變，使其具有無磁飽和、頻率響應(yīng)范圍寬、精度高、暫態(tài)特性好等優(yōu)點，有利于新型保護原理的實現(xiàn)及提高保護性能。電流互感器測量準確度可達0.1級，保護可達5TPE級。電子式電壓互感器采用了串行感應(yīng)分壓器，測量準確度達到0.2級，并解決了常規(guī)電壓互感器可能出現(xiàn)鐵磁諧振的問題。電子式互感器裝置內(nèi)部采集器處于和被測量信號等電位的密閉屏蔽的結(jié)構(gòu)部件中，采集器和合并器通過光纖相連，數(shù)字信號在光纜中傳輸，增強了抗EMI性能，數(shù)據(jù)可靠性大大提高。電子式互感器裝置的光電互感器通過光纖連接互感器的高低壓部分，絕緣結(jié)構(gòu)大為簡單，以絕緣脂替代了傳統(tǒng)互感器的油或SF6，互感器性能更加穩(wěn)定；其無油設(shè)計徹底避免了充油互感器可能出現(xiàn)的燃燒爆炸等事故。3)本發(fā)明的高精度采樣裝置包含一個CPU處理單元，該單元有主CPU、監(jiān)視CPU和FPGA三個處理器，監(jiān)視CPU用來監(jiān)視主CPU的工作狀態(tài)，當主CPU工作異常時，監(jiān)視CPU可以通過電源模塊發(fā)出告警信號；FPGA負責采樣數(shù)據(jù)的高速收發(fā)，保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)采樣的準確可靠。高精度采樣裝置采用DL/T 860.92 (IEC 61850-9-2)、GB/T20840.8 (IEC 60044-8)或通道可擴展的IEC 60044-8規(guī)定的報文格式，向站內(nèi)保護、測控、計量、錄波、PMU等智能電子設(shè)備輸出采樣值；可接收B碼、PPS及1588等基準時鐘的同步信號，同步精度小于I μ S，并具有守時功能，在失去同步時鐘信號IOmin以內(nèi)的守時誤差小于4μ s ;對裝置本身的硬件或通信方面的錯誤進行自檢，能對自檢事件進行記錄并具有掉電保持功能。記錄的事件包括:電子互感器通道故障、采樣失步、網(wǎng)絡(luò)中斷等重要事件。高精度采樣裝置具備故障告警功能，在裝置故障時可通過GOOSE上送告警內(nèi)容，并輸出告警接點和閉鎖接點。高精度采樣裝置具備LED狀態(tài)顯示功能，具備裝置運行狀態(tài)、通道狀態(tài)等LED顯示功能。高精度采樣裝置提供秒脈沖測試信號，具備PPS輸出測試接口，用于測試裝置的同步精度和守時精度。高精度采樣裝置可通過GOOSE或者本地開入，采集斷路器、刀閘等位置信號，并具備母線電壓并列功能。高精度采樣裝置提供人工置數(shù)功能，裝置處于調(diào)試狀態(tài)時可以通過裝置面板的人機界面，設(shè)定所輸出的各路交流電壓或電流采樣值的幅值和狀態(tài)標志等，方便聯(lián)調(diào)。利用winpcap技術(shù)對采樣值報文的捕獲，能夠保證在高精度高采樣率下對報文進行完整捕獲記錄，并同時能夠準確分析采樣值報文。利用多線程技術(shù)，可以在分析報文的同時實時顯示波形、有效值和相角。提供comtrade格式的分析結(jié)果文件，其通用性方便所有波形分析軟件打開使用。4)波形分析系統(tǒng)提供自動觸發(fā)和手動觸發(fā)功能，根據(jù)觸發(fā)條件，對波形數(shù)據(jù)進行comtrade格式的保存，并提供離線分析功能，可以對保存的comtrade文件進行詳細分析，并在軟件界面上提供對波形進行相關(guān)操作，如:放大、縮小、拖動、通道合并對比；顯示瞬時值、有效值、幅值、相角、諧波等基本分析功能；還提供進行矢量分析、序分量分析、故障分析、阻抗分析等高級分析功能。5)本發(fā)明裝置的主要部件都是采用價格低廉的光纖光纜的應(yīng)用，大大降低了綜合使用成本，適用所有智能變電站、試驗站、科研院所的內(nèi)部實驗系統(tǒng)接入。


圖1是本發(fā)明的基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)的功能單元組成 圖2是本發(fā)明的基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)的高精度采樣裝置CPU處理器核心通信體系結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明的基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)用于試驗站中的一個開關(guān)閉合實驗應(yīng)用連接 圖4是開關(guān)閉合時本發(fā)明的電子互感器波形分析裝置暫態(tài)波形 圖5是開關(guān)閉合時傳統(tǒng)互感器示波器暫態(tài)波形 圖6是本發(fā)明的電子式互感器的工作原理框 圖7是本發(fā)明的高精度采樣裝置的接線布置圖。
具體實施例方式_
實施例1
如圖1、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所不,應(yīng)用在一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，包括電子式互感器裝置1、高精度采樣裝置2和波形分析裝置3 ;其中所述的電子式互感器裝置I通過光纖與高精度采樣裝置2相連；所述的電子式互感器裝置I還通過線路與母線交流電壓輸入模塊4相連。電子式互感器裝置(電子式光電電流電壓互感器，簡稱“光電互感器”)I是利用電磁感應(yīng)原理的Rogowski線圈以及串級式電容分壓器實現(xiàn)的混合式交流電流電壓互感器。如圖3所示中，電子式互感器裝置I包括傳感頭部件10和合并器(OEMU) 5 ;所述的傳感頭部件15包括串行感應(yīng)分壓器6、Rogowski線圈和采集器(0ESO7 ;所述的串行感應(yīng)分壓器一端接地，另一端通過線路分別與母線交流電壓信號輸入模塊4和采集器(OESC) 7相連；所述的Rogowski線圈通過線路與采集器(OESC) 7相連；所述的Rogowski線圈包括測量用Rogowski線圈8和保護用Rogowski線圈9 ;所述的測量用Rogowski線圈和保護用Rogowski線圈分別通過線路與采集器(OESC) 7相連；所述的采集器(OESC) 7通過光纖與合并器(OEMU) 5相連；所述的合并器(OEMU) 5通過光纖與高精度采樣裝置2相連。傳感頭部件10與電力設(shè)備一次側(cè)部分等電位，采集的電壓和電流模擬量由采集器(0ESC)7直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。采集器(0ESC)7與合并器(0EMU)5間的數(shù)字信號傳輸全部通過光纖來進行。傳感頭部件10由于使用了串行感應(yīng)分壓器6和Rogowski線圈后，使得電子式互感器裝置I可應(yīng)用于直流系統(tǒng)，使得電子式互感器適用范圍廣泛。所述的高精度采樣裝置2通過光纖與波形分析裝置3相連；所述的高精度采樣裝置2包括CPU模塊和接口 ；所述的CPU模塊是裝置的核心，主要負責裝置的AD采樣、同步以及數(shù)字量數(shù)據(jù)的處理，所述的CPU模塊包括FPGA處理器18、主CPU處理器19、監(jiān)視CPU處理器15 ;其中所述的主CPU處理器19通過線路與FPGA處理器18雙向連接；所述的FPGA處理器18通過虛擬連接與雙口 RAM驅(qū)動程序17雙向連接；所述的雙口 RAM驅(qū)動程序17通過監(jiān)視CPU處理器15與用戶應(yīng)用程序16相連。其中通過FPGA處理器18虛擬構(gòu)造雙口 RAM，制定相應(yīng)的仲裁控制協(xié)議和雙口 RAM驅(qū)動程序17，以低系統(tǒng)開銷、低成本來實現(xiàn)主CPU和監(jiān)視CPU間的實時高速通信；如圖2所示，所述的主CPU處理器19采用ADSP的BF-532芯片，其核心工作頻率為400MHz，有數(shù)據(jù)和指令高速緩存、內(nèi)存管理單元(MMU)，可以提供100M/10M以太網(wǎng)、HDLC,UART, SP1、I2C等通信接口。所述的監(jiān)視CPU處理器15采用研華的PCM-3350 /PC104卡，PC104卡是一種基于PC/104總線的規(guī)范的嵌入式板卡，與傳統(tǒng)的PC系統(tǒng)兼容，它不僅基本具備普通PC系統(tǒng)的一切功能，還具有小尺寸、低功耗、開放的和高可靠性的工業(yè)規(guī)范、與PC機兼容的ISA總線等優(yōu)點。此PC104卡用來監(jiān)視主CPU處理器19的工作狀態(tài)，當主CPU處理器19工作異常時，監(jiān)視CPU處理器15可以通過電源模件發(fā)出告警信號。;所述的FPGA處理器18采用Altera的EPM3256型的CPLD和EP1C6型FPGA，F(xiàn)PGA處理器18負責采樣數(shù)據(jù)的高速收發(fā)。所述的接口包括12個互感器輸輸出接口 S1-S12、采樣值報文輸出接口(NET)11和SYNC時鐘輸入接口 ；所述的采樣值報文輸出接口(NET) 11通過光纖與波形分析裝置3相連。S1-S12為互感器輸輸出接口，NET為采樣值報文輸出接口，采樣值報文經(jīng)采樣值報文輸出接口(NET) 11輸出給波形分析裝置，波形分析裝置采樣數(shù)據(jù)后分析，實時顯示，存儲數(shù)據(jù)，并提供離線分析，SYNC時鐘輸入接口，用于取自外部的GPS對時信號作為系統(tǒng)時鐘的來源。所述的波形分析裝置3采用基于winpcap的捕包技術(shù)分析高精度采樣裝置輸出的組播報文；所述的波形分析裝置采用comtrade格式保存分析結(jié)果。本實施例通過電子式互感器裝置I取得母線交流電壓信號輸入4輸入的電壓信號，經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成光信號，輸出給高精度采樣裝置2，高精度采樣裝置2經(jīng)過數(shù)據(jù)處理打包轉(zhuǎn)換成SMV9-2網(wǎng)絡(luò)組播報文輸出給波形分析裝置3，波形分析裝置3利用winpcap捕包技術(shù)，分析從高精度采樣裝置2輸出的組播報文，并通過圖形顯示技術(shù)，實時顯示波形和波形數(shù)據(jù)；并根據(jù)觸發(fā)條件保存成comtrade格式的分析結(jié)果，方便事后離線分析。如圖4所示，在實驗站中應(yīng)用本實施例的系統(tǒng)來對開關(guān)動作進行瞬時斷開閉合操作的波形監(jiān)測。工作時，通過開關(guān)控制單元12閉合開關(guān)，電子式互感器裝置I和傳統(tǒng)互感器13分別與母線電流電壓模塊4中取得母線電流、電壓，再經(jīng)高精度采樣裝置2輸出采樣值報文，波形分析裝置3取得采樣值報文后，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理，實時顯示通過電子式互感器裝置I和傳統(tǒng)互感器13的波形和波形參數(shù)。在設(shè)定觸發(fā)條件下，開關(guān)控制單元12控制開關(guān)斷開，根據(jù)觸發(fā)條件保存波形數(shù)據(jù)，并可以進行對保存的波形數(shù)據(jù)離線分析，通過保存的波形數(shù)據(jù)，即可對比電子式互感器裝置I和傳統(tǒng)互感器13的波形差別，能夠直觀的看出兩種互感器在高精度采樣下開關(guān)閉合斷開瞬間的暫態(tài)波形。圖3只畫了一路電流和一路電壓，實際應(yīng)用中可以連接三路電流和三路電壓，并可以自產(chǎn)零序電流和零序電壓。開關(guān)閉合時電子式互感器裝置I的暫態(tài)波形如圖4所示；開關(guān)閉合時傳統(tǒng)互感器13的暫態(tài)波形如圖5所示。
本實施例中所舉的裝置也并非限定本發(fā)明的唯一產(chǎn)品形態(tài)。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本實施例的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，利用基于電子式互感器和高精度光電轉(zhuǎn)換采樣裝置，能夠在開關(guān)動作瞬間下的高精度數(shù)據(jù)采樣，通過后臺軟件處理技術(shù)針對IEC61850中SMV9-2報文捕獲分析的一種波形分析系統(tǒng)，不僅能夠解決采樣精度和時間響應(yīng)，并且波形分析裝置能夠把數(shù)據(jù)保存成comtrade文件格式，可以作為事后分析查看，也可以提供給其他主流廠家分析系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源。本實施例對母線電流電壓經(jīng)過電子互感器轉(zhuǎn)換成光信號，經(jīng)過高精度采樣裝置采樣二次電流電壓，同時輸出采樣值報文，波形分析裝置通過軟件技術(shù)捕獲并分析采樣值報文，同時實時顯示波形和波形數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)觸發(fā)條件自動保存分析結(jié)果。具有以下優(yōu)點:1)采用了光電互感器和高精度采樣裝置的前置采樣技術(shù)，可以保證在高采樣率的情況下數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，提高采樣的精度和抗干擾性，提高作業(yè)人員的安全性。2)本實施例的電子式互感器裝置中的Rogowski線圈實現(xiàn)大電流傳變，使其具有無磁飽和、頻率響應(yīng)范圍寬、精度高、暫態(tài)特性好等優(yōu)點，有利于新型保護原理的實現(xiàn)及提高保護性能。電流互感器測量準確度可達0.1級，保護可達5TPE級。電子式電壓互感器采用了串行感應(yīng)分壓器，測量準確度達到0.2級，并解決了常規(guī)電壓互感器可能出現(xiàn)鐵磁諧振的問題。電子式互感器裝置內(nèi)部采集器處于和被測量信號等電位的密閉屏蔽的結(jié)構(gòu)部件中，采集器和合并器通過光纖相連，數(shù)字信號在光纜中傳輸，增強了抗EMI性能，數(shù)據(jù)可靠性大大提高。電子式互感器裝置的光電互感器通過光纖連接互感器的高低壓部分，絕緣結(jié)構(gòu)大為簡單，以絕緣脂替代了傳統(tǒng)互感器的油或SF6，互感器性能更加穩(wěn)定；其無油設(shè)計徹底避免了充油互感器可能出現(xiàn)的燃燒爆炸等事故。3)本實施例的高精度采樣裝置包含一個CPU處理單元，該單元有主CPU、監(jiān)視CPU和FPGA三個處理器，監(jiān)視CPU用來監(jiān)視主CPU的工作狀態(tài)，當主CPU工作異常時，監(jiān)視CPU可以通過電源模塊發(fā)出告警信號；FPGA負責采樣數(shù)據(jù)的高速收發(fā)，保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)采樣的準確可靠。高精度采樣裝置采用DL/T 860.92 (IEC 61850_9_2)、GB/T 20840.8 (IEC60044-8)或通道可擴展的IEC 60044-8規(guī)定的報文格式，向站內(nèi)保護、測控、計量、錄波、PMU等智能電子設(shè)備輸出采樣值；可接收B碼、PPS及1588等基準時鐘的同步信號，同步精度小于I μ s，并具有守時功能，在失去同步時鐘信號IOmin以內(nèi)的守時誤差小于4 μ s ;對裝置本身的硬件或通信方面的錯誤進行自檢，能對自檢事件進行記錄并具有掉電保持功能。記錄的事件包括:電子互感器通道故障、采樣失步、網(wǎng)絡(luò)中斷等重要事件。高精度采樣裝置具備故障告警功能，在裝置故障時可通過GOOSE上送告警內(nèi)容，并輸出告警接點和閉鎖接點。高精度采樣裝置具備LED狀態(tài)顯示功能，具備裝置運行狀態(tài)、通道狀態(tài)等LED顯示功能。高精度采樣裝置提供秒脈沖測試信號，具備PPS輸出測試接口，用于測試裝置的同步精度和守時精度。高精度采樣裝置可通過GOOSE或者本地開入，采集斷路器、刀閘等位置信號，并具備母線電壓并列功能。高精度采樣裝置提供人工置數(shù)功能，裝置處于調(diào)試狀態(tài)時可以通過裝置面板的人機界面，設(shè)定所輸出的各路交流電壓或電流采樣值的幅值和狀態(tài)標志等，方便聯(lián)調(diào)。利用winpcap技術(shù)對采樣值報文的捕獲，能夠保證在高精度高采樣率下對報文進行完整捕獲記錄，并同時能夠準確分析采樣值報文。利用多線程技術(shù)，可以在分析報文的同時實時顯示波形、有效值和相角。提供comtrade格式的分析結(jié)果文件，其通用性方便所有波形分析軟件打開使用。4)波形分析系統(tǒng)提供自動觸發(fā)和手動觸發(fā)功能，根據(jù)觸發(fā)條件，對波形數(shù)據(jù)進行comtrade格式的保存，并提供離線分析功能，可以對保存的comtrade文件進行詳細分析，并在軟件界面上提供對波形進行相關(guān)操作，如:放大、縮小、拖動、通道合并對比；顯示瞬時值、有效值、幅值、相角、諧波等基本分析功能；還提供進行矢量分析、序分量分析、故障分析、阻抗分析等高級分析功能。5)本實施例的主要部件都是采用價格低廉的光纖光纜的應(yīng)用，大大降低了綜合使用成本，適用目前所有智能變電站、試驗站、科研院所的內(nèi)部實驗系統(tǒng)接入。
權(quán)利要求
1.一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于包括電子式互感器裝置(I)、高精度采樣裝置(2)和波形分析裝置(3);其中所述的電子式互感器裝置(I)通過光纖與高精度采樣裝置(2)相連；所述的高精度采樣裝置(2)通過光纖與波形分析裝置(3)相連；所述的電子式互感器裝置(I)還通過線路與母線交流電壓輸入模塊(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于所述的電子式互感器裝置(I)包括傳感頭部件(10)和合并器OEMU (5);所述的傳感頭部件(10)包括串行感應(yīng)分壓器(6)、Rogowski線圈和采集器OESC (7);所述的串行感應(yīng)分壓器(6)一端接地，另一端通過線路分別與母線交流電壓信號輸入模塊(4)和采集器OESC (7)相連；所述的Rogowski線圈通過線路與采集器OESC (7)相連；所述的采集器OESC (7)通過光纖與合并器OEMU (5)相連；所述的合并器OEMU (5)通過光纖與高精度采樣裝置(2)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于所述的Rogowski線圈包括測量用Rogowski線圈(8)和保護用Rogowski線圈(9);所述的測量用Rogowski線圈(8)和保護用Rogowski線圈(9)分別通過線路與采集器OESC (7)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于所述的高精度采樣裝置(2)包括CPU模塊和接口 ；所述的CPU模塊包括FPGA處理器(18)、主CPU處理器(19)、監(jiān)視CPU處理器(15);其中所述的主CPU處理器(19)通過線路與FPGA處理器(18)雙向連接；所述的FPGA處理器(18)通過虛擬構(gòu)造與雙口 RAM驅(qū)動程序(17)雙向連接；所述的雙口 RAM驅(qū)動程序(17)通過監(jiān)視CPU處理器(15)與用戶應(yīng)用程序(16)相連；所述的接口包括12個互感器輸輸出接口 S1-S12、采樣值報文輸出接口 NET (11)和SYNC時鐘輸入接口 ；所述的采樣值報文輸出接口 NET (11)通過光纖與波形分析裝置(3)相連；所述的SYNC時鐘輸入接口用于取自外部的GPS對時信號作為系統(tǒng)時鐘的來源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于所述的FPGA處理器(18)采用EPM3256型的CPLD和EP1C6型FPGA ;所述的主CPU處理器(19)采用BF-532芯片；所述的監(jiān)視CPU處理器(15)采用PCM-3350 /PC104卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，其特征在于所述的波形分析裝置(3)采用基于winpcap的捕包技術(shù)分析高精度采樣裝置輸出的組播報文；所述的波形分析裝置采用comtrade格式保存分析結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于電子式互感器的暫態(tài)波形分析系統(tǒng)，包括電子式互感器裝置、高精度采樣裝置和波形分析裝置；其中所述的電子式互感器裝置通過光纖與高精度采樣裝置相連；所述的高精度采樣裝置通過光纖與波形分析裝置相連；所述的電子式互感器裝置1還通過線路與母線交流電壓輸入模塊相連。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)互感器不能提供較高的采樣精度和時間響應(yīng)的缺點，本發(fā)明不僅能夠解決采樣精度和時間響應(yīng)，并且波形分析裝置能夠把數(shù)據(jù)保存成comtrade文件格式，可以作為事后分析查看，也可以提供給其他主流廠家分析系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)源。
文檔編號G01R31/00GK103149485SQ20131008021
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者汪彥, 陳曉宇, 朱重陽, 蔡重凱, 程華明, 李電, 劉恢, 李云飛, 秋勇, 金百榮, 洪金琪, 呂丹 申請人:紹興電力局, 南京拓為軟件技術(shù)有限公司, 國家電網(wǎng)公司