一种避雷器在线监测装置的信号采样方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种信号采样方法，主要用于避雷器在线监测装置，属于电力系统在 线监测应用领域。
【背景技术】
[0002] 目前避雷器在线监测装置主要监测避雷器的泄漏电流和阻性电流基波分量，阻性 电流通常采用电压法进行计算。即对避雷器的泄漏电流和参考电压进行同步采样，然后进 行快速傅立叶变换，获得泄漏电流和参考电压的基波分量。这里设泄漏电流基波的幅值为 Ii，泄漏电流基波分量和参考电压基波分量的夹角为0，则避雷器阻性电流基波分量的值 为：Irpl=IiXcos0 〇
[0003] 如果使用常规方法进行采样，采样精度较低，经过多次运算获得的误差会比较 大，特别是0的误差在计算时会被显著放大。如果要减小误差，必须提高采样精度。采 用高精度A/D转换模块可以有效提高采样精度，但同时带来了成本偏高的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种新的避雷器在线监测装置的信号采样方法，主要解决避雷器在线 监测装置监测阻性电流时误差较大或成本较高的问题。
[0005] 本发明的具体技术解决方案如下：一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，其 特征在于：所述方法包括以下步骤：
[0006] 1)采用n路多通道（n多2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采 样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn;
[0007] 2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn;
[0008] 3)分别对不同增益的波形数据Wl、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶 变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln;
[0009] 4)设置Gx为协同增益，按照同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同 增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数 据，设该波形这一时间点的采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行 增益变换，变换后的值Dx=DXGx+G-L;
[0010] 5)依次将Dx放入协同波形Wx中，以Wx波形数据为依据，结合电压波形数据，计算 避雷器的泄漏电流和阻性电流。
[0011] 上述步骤4)中Gx的最佳值是Gl、G2…Gn的最小公倍数。
[0012] 步骤4)中采样范围是采样值大于AD最大采样值的10%，且小于AD最大采样值的 90%〇
[0013] 本方法采用多通道协同采样的方法，对于每一个采样点，总是使用尽可能大的放 大增益进行采样，这样即使使用DSP集成的AD模块，也可以获得较高的采样精度。另一方 面，本方法能显著提高信号过零点附近的采样值精度（见表1)，这样在计算信号频率时，能 有效提高其精度，从而提高快速快速傅立叶变换结果的精度。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明泄漏电流信号进行不同增益同步采样示意图；
[0015] 图2是本发明对采样值D进行增益变换具体实施例图；
[0016] 图3是本发明将Dx放入协同波形W点体实施例图；
【具体实施方式】
[0017] 采用多通道（n路，n最小值为2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步 采样，以获得泄漏电流信号不同增益的波形数据Wi、W2、…、Wn。放大电路1、放大电路2、…、 放大电路n的放大增益依次为而、GyGn，设置Gx为协同增益，Gx可以为G〇GyGn的最小 公倍数，也可以是其它值。这里假定：Gi>G2>…〉Gn;
[0018] 分别对不同增益的波形数据H、…、1"进行处理，并计算出H、…、Wn的直 流分量值1^、1^2、…、Ln;
[0019] 按照采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检 查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据，设该波形这一时间点的其 采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行增益变换，变换后的值Dx =DXGx +G-Lj#Dx放入协同波形W#，图2和图3以三通道为例进行说明。
[0020] 以^波形数据为依据，结合电压波形数据，计算避雷器的泄漏电流和阻性电流；如 果需要，还可以1为依据，调整信号的采样周期。
[0021] 本发明的采样方法，通过实际试验数据（参见表1)要优于普通的方法。
[0022]
[0023]表 1
【主权项】
1. 一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 1) 采用n路多通道（n多2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放 大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：Gp Gy Gn; 2) 获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W^Wp-SWn; 3) 分别对不同增益的波形数据VW2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计 算出Wi、W 2、…、Wn的直流分量值L ^L2、…、Ln; 4)设置Gx为协同增益，按照同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的 波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据，设 该波形这一时间点的采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行增益 变换，变换后的值D x= DXG X + G - L ; 5) 依次将Dx放入协同波形W ,中，以W屈形数据为依据，结合电压波形数据，计算避雷 器的泄漏电流和阻性电流。2. 根据权利要求1所述的避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：所述步 骤4)中Gx的最佳值是G p Gy 6"的最小公倍数。3. 根据权利要求2所述的避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：步骤4) 中采样范围是采样值大于AD最大采样值的10 %，且小于AD最大采样值的90 %。
【专利摘要】本发明是一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，包括以下步骤：1)采用n路多通道对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn；2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn；3)分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；4)设Gx为协同增益，按同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据。本发明主要解决避雷器在线监测装置监测阻性电流时误差较大或成本较高的问题。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN105021945
【申请号】CN201510472418
【发明人】叶霖, 段莹涛
【申请人】西安神电电力智能系统有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月5日