一种远距离无线向量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力参数测量技术领域，更为具体地讲，设及一种远距离无线向量仪。
【背景技术】
[0002] 电力参数测量是保证输电线路正常运行的重要举措，是新、改、扩建发电厂和输变 工程中必不可少的环节。其中，电压、电流、频率、功率、相位差是电力系统中重要监测的参 数，在输电线Ξ相并网中，对各相的电压、频率和相位有着严格的参数要求，并网前要准确 测量，否则错误并网可能造成电力系统的崩溃与擁痕。为了正确的并列，不但要一次侧参数 符合要求，还要求二次侧参数也在规定范围之内，否则也会发生非同期并列。
[0003] 在二次电力参数的实际测量中，有时需要同时测量两个源的参数，将两个源的测 量结果进行对比，得出相位差等电力参数。但是，有的被测源之间的距离较远，其间夹杂着 变电站的墙壁或建筑，故测量时较为困难。常规的电力参数测量仪都是有线的，只能测量一 端的信号源，无法同时测量异端的远距离信号源，所W必须采用无线测量方式来解决问题。
[0004] 目前，市场上已具有性能较好的Ξ相向量仪，但其都是有线设计，无法满足远端电 力参数的测量需求。除了有线向量仪W外，具备无线电力参数测量功能的仪器只有高压无 线核相仪，但高压无线核相仪只限用于一次侧的电力参数测量，其量程一般较大，适用于 0.4-220kV范围的测量。并且一般只能用于高压核相，结果显示为单一的同相或异相，无法 精确测量具体的电力参数，对二次侧的核相误差较大。高压无线核相仪的无线通信距离也 只有几十米，且为可视距离，更无法穿透厚的墙壁等物体，故不能满足二次侧远距离电力参 数的测量。
[000引为此，结合现有的技术和实际使用需求，研制一种专口用于二次侧远距离电力参 数测量的仪器至关重要。运将解决变电站二次侧异端无法同时测量电力参数的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种远距离无线向量仪，适用于变 电站二次电力参数的远距离无线测量，W解决现有技术中存在的无法同时测量异端电力参 数的问题。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明一种远距离无线向量仪，其特征在于，包括结构相同 的主机和从机；
[0008] 其中，所述的主机和从机均包括控制及运算系统、时钟同步系统、数据采集单元、 按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元、20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、I邸E1588时 钟同步单元、RJ45网口；
[0009] 其中，在主机和从机各自的内部，其数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单 元、SD卡存储单元均与控制及运算系统相连接;20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时 钟同步单元与时钟同步系统相连接，20Mhz恒溫晶振为时钟同步系统提供稳定的时钟源； GPS授时单元接收卫星发出的授时信号送给时钟同步系统；IEEE158別寸钟同步单元负责收 发IE邸158別寸钟同步协议报文并与RJ45网口相连接；
[0010] 在时钟同步系统控制下，先保持主、从机内的时钟同步;远距离无线向量仪开始测 量时，先在主机内的数据采集单元中设置采集起始时刻和采集持续时间，并通过无线通信 单元将此时间设置下发给从机；
[0011] 主、从机内的采集单元在IE邸158別寸钟同步单元提供的本地时钟到达采集起始时 刻时，开始同步采集被测信号，被测信号经采样电阻转换成电压信号，再将电压信号转换成 符合AD采集的电压信号，经过滤波电路后送给AD采集器转换成电压信号的数字量瞬时值， 最后把该数字量瞬时值送入控制及运算系统处理；
[0012] 主机和从机内的控制及运算系统对数字量瞬时值进行处理，通过递推傅里叶变换 逐点求出相应时刻的电压幅值、相角W及频率，并打上本地的时间标签;主、从机将上述计 算出的参数结果通过按键及显示单元进行显示处理，同时存储在SD卡存储单元中待用；
[0013]此外，主机的控制及运算系统还可W通过无线通信单元召唤从机的计算结果，并 在主机的显示模块中同时显示主、从机之间的比对结果，根据比对结果，利用主、从机配置 的语音通话功能，使主、从机之间人员进行沟通，从而完成相应测点进行测量。
[0014]本发明的发明目的是运样实现的：
[0015]本发明一种远距离无线向量仪，由主机和从机两个部分组成，主、从机内部结构完 全相同，只是程序上有所区别，主要由控制及运算系统和时钟同步系统两大系统组成。其 中，控制及运算系统数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元;时钟同 步系统控制20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时钟同步单元;时钟同步系统的功能是 保证主、从机系统时钟同步，控制及运算系统的功能是控制各功能单元并处理运算数据。在 数据采集单元内部分别配有电压表笔和电流错，电压表笔用于电压信号的采集，电流错用 于电流信号的采集。
[0016]同时，本发明一种远距离无线向量仪还具有W下有益效果：
[0017] (1)、采用大功率的无线收发装置，实现了远距离电力参数的测量，突破了传统有 线向量仪无法异端测量的技术缺陷；
[0018] (2)、集成了对讲机功能，使得远距离测量时不必再额外携带对讲机，既减少了成 本，又减轻了负重；
[0019] (3)、采用了GP洞步技术，大大提高了测量相位差等电力参数差值的精度；
[0020] (4 )、采用了IE邸158別寸钟同步和恒溫晶振自守时同步，弥补了室内或阴天无法使 用GPS同步的缺点，利用IEEE1588有线同步一次就可高精度2小时自守时同步，使向量仪使 用起来方便许多；
[0021] (5)、采用了基于电磁感应的错式电流探头采集电流信号，不仅测量方便，又保障 了测量人员的安全；
[0022] (6)、全套设备的操作仅需两人即可，减小了远距离测量的作业人员数量，提升了 电力参数测量的效率；
[0023] (7)、SD卡可存储测量后的结果与数据，测量人员不必手工记录数据，既节约了测 量时间，又避免了手工记录时可能产生的错误。
【附图说明】
[0024] 图1是远距离无线向量仪的原理框图；
[0025] 图2是远距离无线向量仪的实物图；
[0026] 图3是远距离无线向量仪的实物图；
[0027] 图4是远距离无线向量仪的功能示意图；
[002引图5是主、从机时钟同步不意图；
[0029] 图6是IE邸158別寸钟同步单元的同步流程图；
[0030] 图7是无线通信单元的设计原理图；
[0031 ]图8是远距离无线向量仪联机测量流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，W便本领域的技术人员更好地 理解本发明。需要特别提醒注意的是，在W下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本发明的主要内容时，运些描述在运里将被忽略。
[0033] 实施例
[0034] 图1是远距离无线向量仪的原理框图。
[003引在本实施例中，如图1所示，本发明一种远距离无线向量仪，包括，主机和从机。
[0036] 其中，主机和从机均包括控制及运算系统、时钟同步系统、数据采集单元、按键及 显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元、20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时钟同步 单元、RJ45网口；
[0037] 在主机和从机各自的内部，其数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD 卡存储单元均与控制及运算系统相连接；
[003引20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、I趾E1588时钟同步单元与时钟同步系统相连接，20Mhz恒溫晶振为时钟同步系统提供稳定的时钟源;GPS授时单元接收卫星发出的授时信号 送给时钟同步系统；I邸E158別寸钟同步单元负责收