一种基于pcm-fm无线传输的保护测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能变电站保护测试技术领域，尤其涉及一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪。
【背景技术】
[0002]智能变电站整个二次系统为“三层两网”结构，即站控层，间隔层以及过程层。其中，站控层、间隔层设备，包括保护、测控装置等均位于变电站主控室内，而过程层中的合并单元、智能终端等设备均按间隔分散布置于变电站室外场地中。二次设备在现场安装后需要进行现场测试，以保证智能变电站安全稳定运行。
[0003]进一步地，利用常规保护测试仪进行现场调试时，为检验智能变电站二次回路完整性及设备的互联性，需要在合并单元侧输入故障量对整个二次回路进行模拟。下图1为利用常规保护测试仪进行220kV主变保护装置校验示意图，图中可以看出，利用常规保护测试仪必须同时输出三相故障电流至IlOkV室外510间隔合并单元及1kV高配室310间隔合并单元，而两地相距较远，需要很长的电流导线连接(一般大于100m)，而如果利用两台仪器同时加量，不能保证所加故障电流的同步性。图2为利用常规保护测试仪进行220kV线路保护装置校验示意图，图中可以看出该种调试方法存在同样的问题，母线PT间隔与602线路间隔较远，利用常规保护测试仪同时输出故障电压、电流时也需要很长的导线连接(一般大于50m)，也存在电流电压同步性的问题，并且电流、电压传输导线过长会造成二次负载过大，影响保护测试仪的输出容量。
[0004]因此针对智能变电站现场调试，很有必要研制一种基于无线传输的新型保护设备测试仪，并且满足现场分布式保护调试的应用要求，从而减少调试人员工作量，提高调试效率。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，如何实现保持两台保护测试仪输出电信号的同步性，且满足实现分布式调试要求的关键问题。
[0006]为实现这一目的，本发明提出了一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪，包括:
[0007]采样模块，用于通过外置16位ADS8556对交流电压进行采样，其中，采样频率为每周波1024个点；
[0008]DSP控制模块，用于通过DSP控制程序对交流电压以及无线信号进行控制；
[0009]传输模块，用于对所述DSP控制模块控制的无线信号进行传输；
[0010]模拟模块，用于对交流电流与电压的输出进行模拟。
[0011 ] 具体地，所述DSP控制模块还包括:
[0012]计算单元，用于通过快速FFT运算计算交流电压基波相位信息。
[0013]具体地，所述交流电压基波相位信息可在预设阈值范围内任意设定。
[0014]进一步地，还包括:发送模块，用于将所述交流电压基波相位信息进行发送。
[0015]进一步地，还包括:接收模块，用于接收所述交流电压基波相位信息。
[0016]本发明公开的一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪，它能对变电站交流220V电源电压进行同步采样，经DSP2812进行快速傅里叶变换，计算得出其基波相位。该测试仪一方面基于该相位信息控制故障电流、电压的输出同步，另一方面经过无线信号发送模块把该相位信息传输给另一台保护测试仪的无线信号接收模块，控制其电流、电压的输出，且能保持两台保护测试仪输出电信号的同步性，满足了实现分布式调试要求。本发明提出的保护测试仪应用于智能变电现场调试后，可减少大量电流、电压传输导线、减省调试费用；同时能实现保护装置分布式调试，调试时不受智能变电站过程层合并单元及智能终端地理位置的限制，减少导线接入以及拆除工作，减小调试难度，大大提高了调试效率。
【附图说明】
[0017]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0018]图1示出了利用常规保护测试仪进行220KV主变保护装置校验示意图；
[0019]图2示出了利用常规保护测试仪进行220KV线路保护装置校验示意图；
[0020]图3(a)示出了本发明实施例中的一种基于PCMFM无线传输的保护测试仪示意图；
[0021]图3(b)示出了具体的一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[0023]如图3(a)所示，本发明提供了一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪10以及结合图3(b)具体示意图所示，包括:采样模块10UDSP控制模块102、传输模块103以及模拟模块104。
[0024]具体地，采样模块101用于通过外置16位ADS8556对交流电压进行采样，其中，采样频率为每周波1024个点，由此，满足采样精度与速度的要求；DSP控制模块102用于通过DSP控制程序对交流电压以及无线信号进行控制。具体地，DSP控制模块102还包括:计算单元1021(图中未示出)，用于通过快速FFT运算计算交流电压基波相位信息，且交流电压基波相位信息可在预设阈值范围内任意设定，再控制电流电压的输出及无线信号的传输。
[0025]传输模块103用于对DSP控制模块102控制的无线信号进行传输，具体地，保护测试仪具有基于PCM-FM无线传输的无线信号发送模块105 (图中未示出)及接收模块106 (图中未示出)，其中，发送模块用于将交流电压基波相位信息进行发送；接收模块用于接收交流电压基波相位信息，上述模块能快速精确的传输交流电压基波相位信息，且抗干扰能力强，传输距离大于200m，满足智能变电站保护设备分布式调试的需求；模拟模块104用于对交流电流与电压的输出进行模拟，具体地，模拟量电流、电压输出控制部分，能根据交流电压基波相位输出足够容量的、同步性好的电压、电流，且幅值、相位通过测试仪人机交互功能均可在阈值范围内任意设定，以满足调试的要求。
[0026]进一步地，本发明提出的一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪还具备主、从设备按键手动切换功能，即其既可以作为主设备，采样交流电源电压后得出基波相位信息，再通过无线发送模块把该信息发送给从设备，控制其模拟量输出同步。而从设备按键手动切换后，立即关闭采样功能，只保留无线接收、人机交互、模拟量输出功能。进行智能变电站分布式调试时，本发明提出的一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪上电后自动采集交流220V电源电压，主从设备之间无需接线，自动进行电流电压输出同步。
[0027]本发明公开的一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪，它能对变电站交流220V电源电压进行同步采样，经DSP2812进行快速傅里叶变换，计算得出其基波相位。该测试仪一方面基于该相位信息控制故障电流、电压的输出同步，另一方面经过无线信号发送模块把该相位信息传输给另一台保护测试仪的无线信号接收模块，控制其电流、电压的输出，且能保持两台保护测试仪输出电信号的同步性，满足了实现分布式调试要求。本发明提出的保护测试仪应用于智能变电现场调试后，可减少大量电流、电压传输导线、减省调试费用；同时能实现保护装置分布式调试，调试时不受智能变电站过程层合并单元及智能终端地理位置的限制，减少导线接入以及拆除工作，减小调试难度，大大提高了调试效率。
[0028]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
[0029]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪，其特征在于，包括: 采样模块，用于通过外置16位ADS8556对交流电压进行采样，其中，采样频率为每周波1024个点； DSP控制模块，用于通过DSP控制程序对交流电压以及无线信号进行控制； 传输模块，用于对所述DSP控制模块控制的无线信号进行传输； 模拟模块，用于对交流电流与电压的输出进行模拟。2.如权利要求1所述的保护测试仪，其特征在于，所述DSP控制模块还包括: 计算单元，用于通过快速FFT运算计算交流电压基波相位信息。3.如权利要求2所述的保护测试仪，其特征在于，所述交流电压基波相位信息可在预设阈值范围内任意设定。4.如权利要求1所述的保护测试仪，其特征在于，还包括:发送模块，用于将所述交流电压基波相位信息进行发送。5.如权利要求1所述的保护测试仪，其特征在于，还包括:接收模块，用于接收所述交流电压基波相位信息。
【专利摘要】本发明涉及一种基于PCM-FM无线传输的保护测试仪，包括：采样模块，用于通过外置16位ADS8556对交流电压进行采样；DSP控制模块，用于通过DSP控制程序对交流电压以及无线信号进行控制；传输模块，用于对DSP控制模块控制的无线信号进行传输；模拟模块，用于对交流电流与电压的输出进行模拟。本发明提出的保护测试仪应用于智能变电现场调试后，可减少大量电流、电压传输导线、减省调试费用；同时能实现保护装置分布式调试，调试时不受智能变电站过程层合并单元及智能终端地理位置的限制，减少导线接入以及拆除工作，减小调试难度，大大提高了调试效率。
【IPC分类】G01R19/25, G08C17/02, G05B19/042, G01R31/00
【公开号】CN105629045
【申请号】CN201410642980
【发明人】李鹏, 钟著辉, 袁文, 李炜, 刘洋, 吕后勇, 陈力
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司常德供电分公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月10日