专利名称：一种电力线路电压相角的测试方法
一种电力线^各电压相角的测试方法技术领域：
本发明涉及电力系统测量技术领域，特别是一种电力线路电压相角的 测试方法。背景技术：
随着电力系统M^莫的不断扩大，大容量、超高压、远距离输电日益增 多，电力系统的结构日趋复杂。从电力系统的稳定性及系统控制来看，相 角是其中最主要的状态量，而电压相角尤其反映电力系统的静态稳定和暂 态稳定状况。现有对电压相角的测量方法是先在电网上确定两个采样点， 对其进行同时釆样，然后将采集数据分别通过远程通道传送至调度中心， 该采集数据经过波形恢复和数据分析后即求出电压相角。这种方法要求采 样装置之间具有较高的时钟同步精度，另外，采集数据的传输时间不同也 会影响电压相角计算精度。这样，对于50Hz工频量的远距离传输电网，lms 的同步误差即可产生18。的相位误差，要保证相位误差小于1。，就必须要 求同步误差不超过55us,现有技术很难达到。如图l所示， 一种利用GPS (Global Positioning System全球定位系统， 简称GPS)系统的现有电压相角的测试方法。其利用GPS系统提供一个共同 的时间基准，在电网的送端和受端各设置一GPS接收机(包括01和02)来产 生同步脉冲信号，并同步观测同一颗卫星来测定两采样装置时钟的相对偏 差。利用GPS系统进行时间信号的传递，常常会受到如下因素的影响而产生 误差卫星时钟相对GPS系统时的偏差(简称卫星钟差)、GPS接收机时钟 与GPS系统时钟的偏差、卫星的轨道误差、相对论效应、大气层效应、电离 层效应、对流层延迟、接收机跟踪环误差、多径与遮挡效应、卫星与接收 机硬件偏差等等。虽然，利用GPS系统对测试电压相角的精度有所提高，但 由于上述影响测试精度的因素太多，任何环节出现问题都会造成较大的测 量误差而不能满足预定要求。
发明内容为了解决现有的技术问题，本发明提供电力线路电压相角的测试方法， 采用了同步计数时钟源来记录时间和选取有效采集数据进行分析，从而在 降低成本的同时大大提高电压相角的测试精度。本发明解决现有的技术问题所采用的技术方案是提供一种电力线路 电压相角的测试方法，该方法包括以下步骤 A:测定多个时钟源之间的i吴差；B:将该多个时钟源分别置于多个电力线路电压相角测试装置内；C:将所述电力线路电压相角测试装置进行同步清零，同时启动累计计数；D:所述电力线路电压相角测试装置在采样周期内对电力线路的电压进 行数据采样，采样数据存入存储器中；E:将采样数据传入CVI开发平台进行分析。本发明更进一步的改进是，在步骤A中，所述时钟源选择同一型号、 同一批次的恒温25MHZ晶振。本发明更进一步的改进是，在步骤A中，所述误差包括系统误差或一 致性误差。本发明更进一步的改进是，在步骤C中，所述电力线路电压测试装置 是在同 一地点使用同 一同步脉冲进行清零。本发明更进一步的改进是，步骤D还包括以下步骤Dl:多台所述电力线路电压测试装置统一启动采样命令；D2:多台所述电力线路电压测试装置在采样周期内用A/D转换器进行 电压数据采集；D3:将采样数据传入到存储器中进行保存。本发明更进一步的改进是，步骤E还包括以下步骤El:将存储的采集数据传入PC机；E2:用PC机上的CVI开发平台比较各采集数据所对应的历时时间，同 时配合时钟源的误差确定采集数据中在绝对时间段的有效采样数据段； E3:对所述有效采样数据段进行分析和波形恢复计算出电压相角参数。 本发明更进一步的改进是，在步骤D2中，所述A/D转换器选用型号为 ADS7864。本发明更进一步的改进是，在步骤D3中，所述存储器选用型号为 AT45DB321D 32M Flash。本发明更进一步的改进是，在步骤D2中，所述采样周期设为5分钟。 本发明更进一步的改进是，在步骤D中，电力线路为50HZ工频量的电力传输线路。相较于现有技术，本发明的有益效果是采用同步计数时钟源来记录 时间，结合计数时钟源本身的误差，提高时间精度；另外，采用在采集数 据的基础上进一步选择有效采集数据进行电压相角的分析，更进一步的剔除误差影响，提高了时间及数据的精度，从而本发明的电力线路电压相角 的测试方法在降低成本的同时提高了电压相角的测量精度。
图1为现有的GPS测试电压相角方法的示意图；图2为本发明电力线路电压相角的测试方法一具体实施方式
示意图。
具体实施方式下面结合
和具体实施方式
对本发明进一 步说明。本发明提供一种电力线路电压相角的测试方法，该方法包括以下步骤A:测定多个时钟源之间的误差，该多个时钟源选择同一型号、同一批 次的恒温25MHZ晶振，这样可减小其系统误差或一致性误差；确定影响时 钟源稳定性和一致性偏差的因素，建立合理的误差数学模型，以确保及时 对同步时钟进行误差补偿；B:将该多个时钟源分别置于多个电力线路电压相角测试装置内，在 50HZ工频量的电力传输线路上， 一台电力线路电压相角测试装置内设置一 时钟源，各时钟源之间存在关联性；C:将所述电力线路电压相角测试装置进行同步清零，同时启动累计计 数，该电力线路电压测试装置是在同一地点使用同一同步脉沖进行清零；D:所述电力线路电压相角测试装置在采样周期内对电力线路的电压进 行数据采样，采样数据存入存储器中，采样周期设为5分钟；E:将采样数据传入CVI (C For Virtual Instruments)开发平台进行 分析计算出电压相角。本发明的步骤D还包括以下步骤Dl:多台所述电力线路电压测试装置统一启动采样命令，即在同一理 论启动时间下开始采样；D2:多台所述电力线路电压测试装置在采样周期内用A/D ( analog to digital converter模数转换器)转换器进行电压数据采集，该A/D转换 器选用型号为ADS7864;该ADS7864是快速6通道全差分输入的双12位A/D转换器，能以500kHz的采样率同时进行六通道信号采样；D3:将采样数据传入到存储器中进行保存，该存储器选用型号为AT45DB321D 32M Flash。本发明的步骤E还包括以下步骤 El:将存储的采集数据传入PC机；E2:用PC (personal computer)才几上的CVI开发平台比较各采集数 据所对应的历时时间，同时配合时钟源的误差确定采集数据中在绝对时间 段的有效采样数据段，该CVI开发平台可以选NI /CVI开发平台(National Instruments美国国家仪器有限公司)；E3:对所述有效采样数据段进行分析和波形恢复计算出电压相角参数。本发明一具体实施方式
如图2所示步骤1测试出恒温晶振时钟源之 间的系统误差和一致性误差；步骤2，本实施例选择的两电力线路电压相 角测试装置为A号机和B号机，将A、 B两机于同一地点进行统一的同步清 零同时启动对称计数，这个同步是绝对的同步，从清零时刻开始，两机分 别对各自的时钟进行累计计数；此时根据需要将A、 B两机设置在不同的两 地，步骤21 A号机在A地继续对称计数；步骤22 B号机亦在B地继续对 称计数； 一旦下达开始采样命令，步骤41 A号机即对电压波形进行5分钟 高速采样并储存，同时，步骤31 A号机锁存历时时间并存储；对称地，从 下达开始采样命令开始，步骤42 B号机也对电压波形进行5分钟高速采样 并储存，步骤32B号机锁存历时时间并储存；步骤6将A号机和B号机锁 存的历时时间数据进行比对，得出准确的同步采样开始时间以进行补偿， 确定出有效采样时间；步骤5将存储的采样数据上传至PC机的NI/CVI平 台进行分析计算；步骤7即可输出电压相角。在本实施例中A号机和B号机的对称计数是指在同一地进行统一的 同步清零并启累计计数。在同一地、同一时刻，使用同一同步脉沖对A、 B 机统一进行同步清零，这个同步是绝对的同步，从此刻开始，两机分别对 各自的时钟进行累计计数。假设A号机就放置在A站准备进行数据采样，B 号机将长途运送至B站，待A、 B两站准备就绪后，采样命令一旦发出， 两机上的采样开始键就会被按下，这时A、B两机将同时开始进行数据采集。 由于执行的误差，A、 B两机上的按键不可能同一时间点被按下，实际上当 采样开始键被按下的瞬间，A、 B两机将此时的历时时间计数值锁存，这样A、 B两机就将自绝对同步清零操作开始至"采样开始键，，按下止的历时时 间数据记录下来并送入各自的微处理器，这个数据也就是A、 B机各自数据 采集开始的准确时间。本发明的测试方法采用同步计数时钟源来记录时间，结合计数时钟源 本身的误差，提高时间精度；另外，采用在采集数据的基础上进一步选择 有效采集数据进行电压相角的分析，更进一步的剔除时间误差影响，提高 了时间的同步性及数据的精确度，该时间同步误差可达10us以下，从而实 现电压相角测量误差小于1°的技术指标，且大大降低成本、提高测量精 度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一 步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电力线路电压相角的测试方法，该方法包括以下步骤A测定多个时钟源之间的误差；B将该多个时钟源分别置于多个电力线路电压相角测试装置内；C将所述电力线路电压相角测试装置进行同步清零，同时启动累计计数；D所述电力线路电压相角测试装置在采样周期内对电力线路的电压进行数据采样，采样数据存入存储器中；E将采样数据传入CVI开发平台进行分析。
2. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于在步骤A中，所述 时钟源选4奪同一型号、同一批次的恒温25MHZ晶振。
3. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于在步骤A中，所述 误差包括系统误差或一致性误差。
4. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于在步骤C中，所述 电力线路电压测试装置是在同一地点使用同一同步脉冲进行清零。
5. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于步骤D还包括以下步骤Dl:多台所述电力线路电压测试装置统一启动采样命令； D2:多台所述电力线路电压测试装置在采样周期内用A/D转换器进行 电压数据釆集；D3:将采样数据传入到存储器中进行保存。
6. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于步骤E还包括以下步骤El:将存储的采集lt据传入PC机；E2:用PC机上的CVI开发平台比较各采集数据所对应的历时时间，同 时配合时钟源的误差确定采集数据中在绝对时间段的有效采样数据段；Eh对所述有效采样数据段进行分析和波形恢复计算出电压相角参数。
7. 根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于在步骤D2中，所 述A/D转换器选用型号为ADS7864。
8. 根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于在步骤D3中，所 述存储器选用型号为AT45DB321D 32M Flash。
9. 根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于在步骤D2中，所述采样周期设为5分钟。
10.根据权利要求l所述的测试方法，其特征在于在步骤D中，电 力线路为50HZ工频量的电力传输线路。
全文摘要
本发明提供一种电力线路电压相角的测试方法，该方法包括以下步骤A测定多个时钟源之间的误差；B将该多个时钟源分别置于多个电力线路电压相角测试装置内；C将所述电力线路电压相角测试装置进行同步清零，同时启动累计计数；D所述电力线路电压相角测试装置在采样周期内对电力线路的电压进行数据采样，采样数据存入存储器中；E将采样数据传入CVI开发平台进行分析。其有益效果是采用了同步计数时钟源来记录时间和选取有效采集数据进行分析，从而在降低成本的同时大大提高电压相角的测试精度。
文档编号G01R25/00GK101271134SQ20081006628
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者荣 宋, 汤旭慧 申请人:深圳职业技术学院