一种电力系统合并单元采集通道的校正方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力系统合并单元采集通道的校正方法及系统，属于电力系统模 拟数据采集技术领域。
【背景技术】
[0002] 在如今的电力系统中，过程层完成电力运行实时的电气量检测、运行设备的状态 参数检测、操作控制执行与驱动。就是常说的模拟量、开关量采集、控制命令的执行。过程 层设备包括光电互感器、合并单元、智能终端。合并器与互感器的输出相连并完成与一些跨 间隔合并器的数据传输。
[0003] 合并单元是电流、电压互感器的接口装置，随着数字化变电站自动化技术的推广 和工程建设，对合并单元的功能和性能要求越来越高，与此同时对带有常规电磁式互感器 接口的合并器的数据采集处理功能的要求也越来越高，下文中提到的合并器都为具备常规 采样功能的合并器，不在赘述。由于合并器装置的采集板卡的精度和本卡本身和所处的装 置环境都有关系，所以在合并器出厂之前和投运之前都需要校正采集通道的参数，并将参 数固化，传统的通道校正的方法的典型步骤如下：
[0004] (1)配置好合并单元的模拟通道与合并单元9-2数据输出的对应关系。
[0005] (2)打开报文监测工具，监视合并单元9-2报文的输出；
[0006] (3)打开上位机的采集板配置工具，软件调整通道的零漂的，并观察第1步骤中打 开的报文监视工具的9-2报文输出波形是否与相应通道的0组重合，不重合的话继续调整 零漂，直到波形重合为止；
[0007] (4)零漂校正完成之后是系数校正，调整采集器板配置工具的幅值参数，并观察报 文监视工具9-2报文的额定输出是否与通道的输入类型和幅值相对应，不对应继续调整幅 值，直到对应为止；
[0008] (5)通道系数及零漂调整完成后，再通过互感器校验校正模拟通道的相位。通过模 拟量测试仪同时向互感器校验仪与合并单元的相电压通道施加额定值，测出其与校验仪的 相位差，应分别测试第一组与第二组相电压通道其相位差，综合考虑第一组与第二组所有 相电压的相位差，调整电压插件所对应的采集器的延时。调整采集器板配置工具的相位参 数，将合并单元的所有相电压通道与测试仪的相位差调整在要求精度以内。
[0009] (6)重复以上步骤，校正下一个通道，直至将采集器板上所有的通道校正完成。 [0010] (7)最后一步是将以上步骤中确定的每个通道的零漂、系数和相位固化到采集器 板。
[0011] 上述校正方法整个过程很繁琐，效率低下，一般一个合并单元的采集通道都有十 几个，将所有的通道都校正一遍是很耗费时间和精力的，并且校正过程中需要不断的观察 数据输出的精度，容易出错，一个经验丰富的员工，用传统的方法校正通道参数，一台装置 至少需要20分钟，既耗时又费力。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是提供一种电力系统合并单元采集通道的校正方法及系统，以解决 目前合并单元采集通道校正过程繁琐、效率低下的问题。
[0013] 本发明为解决上述技术问题而提供一种电力系统合并单元采集通道的校正方法， 该校正方法包括以下步骤：
[0014] 1)获取合并单元每一个采集通道连续、有效的通道数据；
[0015] 2)并将采集到的上述数据分别存档在各自的通道数据备份区内，并在存储的数据 达到校正需要的点数之后停止该通道的数据存储工作；
[0016] 3)对停止存储工作的各通道数据备份区内的数据进行相应的通道校正，该校正过 程是通过调取相应的校正模块实现的。
[0017] 所述步骤1)中存入通道缓存区内的数据点数为周期采样点数的整数倍。
[0018] 所述步骤3)中校正模块包括零漂校正模块、系数校正模块和相位校正模块，所述 零漂校正模块是采用周期均值算法实现，所述系数校正模块是将通道内备份区数据的有效 幅值与额定幅值比较得到，所述相位校正模块是将通道内备份区数据的角度值与指定基准 通道比较得到。
[0019] 所述校正完成后可将对应通道数据备份区内数据清空，继续存储采集到的通道数 据。
[0020] 所述零漂校正模块的校正过程如下：
[0021] A.计算本通道备份区内所存采样点数据的算术平均值；
[0022] B.将该通道备份区的各采样点的数据值分别减去算数平均值以得到每个采样点 的零漂偏移；
[0023] C.计算所有点的零漂偏移的算术平均值，该算术平均值即为本通道的零漂偏移 值。
[0024] 所述系数校正模块的校正过程如下：
[0025] A)用本通道备份区每一个采样点数据分别减去该通道的零漂偏移值，以得到每个 采样点的真实采样值；
[0026] B)将得到的所有点的真实采样值进行傅里叶算变换，以得到本通道基波波形的基 波有效值；
[0027] C)根据基波有效值计算本通道的真实数字输出值，将该值和本通道的额定数字输 出值进行比较，结果即为本通道的系数。
[0028] 所述相位校正模块的校正过程如下：
[0029] a.用本通道备份区每一个采样点数据分别减去该通道的零漂偏移值，以得到每个 采样点的真实采样值；
[0030] b.将得到的所有点的真实采样值进行傅里叶算变换，以得到本通道基波波形的基 波实部和虚部；
[0031] c.根据基波实部和虚部计算通道相位值，与将该通道的相位值指定的基准通道的 相位进行比较，所得结果即为当前通道的相位偏移值。
[0032] 本发明还提供了一种电力系统合并单元采集通道的校正系统，该校正系统包括通 道数据采集模块和通道数据校正模块，所述通道数据采集模块用于完成各个通道的数据采 集工作，且采集到的数据为连续有效的周波数据，并将采集到的上述数据分别存档在各自 的通道数据备份区内，并在存储的数据达到校正需要的点数之后停止该通道的数据存储工 作；所述通道数据校正模块用于对停止存储工作的各通道数据备份区内的数据进行相应的 通道校正，该校正过程是通过调取通道校正配置文件里的校正算法完成。
[0033] 所述通道校正配置文件里的校正算法包括零漂校正、系数校正和相位校正，所述 零漂校正是采用周期均值算法得到，所述系数校正是将通道内备份区数据的有效幅值与 额定幅值比较得到，所述相位校正是将通道内备份区数据的角度值与指定基准通道比较得 到。
[0034] 所述通道数据校正模块在完成数据校正后清空通道数据采集模块中的数据备份 区，使通道数据采集模块继续备份通道数据。
[0035] 本发明的有益效果是：本发明首先完成各个通道的数据的采集，且采集到的数据 是连续有效的周波数据，然后将这些数据分别存放在各自的通道数据备份区内，并在存储 的数据达到校正需要的点数之后停止该通道的数据存储工作；最后对停止存储工作的各通 道数据备份区内的数据进行相应的通道校正，该校正过程是通过调取相应的校正模块实现 的。和传统的通过修改硬件参数的通道校正过程相比，本发明极大的提高了通道的校正效 率和校正精度，减小了校正误差，且校正过程更加简单易行。
【附图说明】
[0036] 图1是本发明所采用的合并单元通道校正的原理示意图；
[0037] 图2是本发明所采用的合并单元通道校正的流程示意图；
[0038] 图3是合并单元通道校正实现的原理图；
[0039] 图4是合并单元通道数据采集任务整体流程图；
[0040] 图5是合并单元通道校正实现任务整体流程图；
[0041] 图6是零漂校正流程图；
[0042] 图7是系数校正流程图；
[0043] 图8是相位校正流程图。
【具体实施方式】
[0044] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0045] 本发明的一种电力系统合并单元采集通道的校正方法的实施例
[0046] 本发明的电力系统合并单元采集通道的校正方法，首先完成各个通道的数据的采 集，且采集到的数据是连续有效的周波数据，然后将这些数据分别存放在各自的通道数据 备份区内，如图3所示，并在存储的数据达到校正需要的点数之后停止该通道的数据存储 工作；最后对停止存储工作的各通道数据备份区内的数据进行相应的通道校正，该校正过 程是通过调取相应的校正模块实现的。
[0047] 整个过程是在合并单元内部通过实现两个并行执行的任务完成的：通道数据采集 任务和通道校正任务，如图4和5所示，通道数据采集任务的作用是为通道校正准备有效 的通道数据；通道校正任务的作用是利用通道数据采集任务准备好的通道数据，按照不同 的算法分别实现通道的零漂、系数和相位的校正。通道数据采集任务需要完成各个通道的 数据采集工作，并且保证采集到的数据是连续有效的周波数据，将这些数据分别存放在各 自的通道数据存储区内，当存储的数据达到校正需要的点数之后停止该通道的数据存储工 作，并且给出该通道数据准备好标志给通道校正任务备用，如图1和图2所示。
[0048] 在通道数据采集任务的通道数据准备好的情况下，通道校正任务可以根据上位机 软件的校正命令进行相应的通道校正。采集通道没有加量的状态下，统计一定周期的通道 采样数据，可以按照特定的算法计算出该通道的零漂偏移值；通道加量之后，根据采集的周 期数据、通道类型和零漂值等，按照特定算法，就可以计算出该通道的系数；选定其中一个 通道为参考通道，按照特定的算法可以得到其他通道相对于该通道的相位偏移。这些校正 的计算过程都是合并单元自动完成的，只需要上位机发送相应的校正信号，合并单元就会 自动完成对应的校正工作