专利名称：电子互感器采样同步方法
技术领域：
本发明涉及智能变电站采样领域，特别涉及一种电子互感器采样同步方法。
背景技术：
电子互感器或光互感器是智能变电站和关键技术之一，它完全取代了常规的 电磁互感器，电子互感器输出的不再是电流、电压模拟量信号，而是满足IEC61850-9和 IEC60044-7/8标准的数字信号，这些数字信号在光纤中传输而不是电缆中传输，这个高速 传输的网络就是在过程总线，传输的采样数据可以为系统所有IED设备所共享。当前，电子 互感器传输的是单相电压或单相电流的采样数据，由于采样时刻的不一致，在过程总线中 传递时就会带来相电流与相电流、相电压与相电压、相电流与相电压之间的角差，这个角差 将严重影响功率、相序、差动电流、阻抗等关键参数的计算，目前解决问题的办法是采用合 并单元解决，即依靠一个IED装置将收集到的所有数字信号通过一种计算方法(通常采用 插值算法)，使输出的任意一组采样数据看起来像是在同一个时刻采样得到的数据。但是， 这样的实现方式使每个参数都需要一个电子互感器，使一组参数需要一个合并单元，这就 导致了实施成本比较高；同时采用的计算方法较复杂，也容易导致误差明显。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种电子互感器采样同步方法，解决 现有技术中需要通过合并单元采样同步的问题。 本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是设计和制造一种电子互感器采样 同步方法，包括以下步骤，(Sl)将多路互感器集中并由单一主控单元进行控制；(S2)主控 单元发出采样指令；(S3) A/D模数转换器进行采样，并获取采样信号；(S4)主控单元读取采 样数据并设定下一次采样时间。 本发明进一步的改进是所述步骤(Sl)中，所述多路互感器的传感信号经过调制 后，由同一个主控单元控制采样时刻。 本发明进一步的改进是所述步骤(S3)中，所述A/D模数转换器分别连接多路互 感器中的一路；所述A/D模数转换器对所述多路互感器进行采样。 本发明进一步的改进是所述主控单元设定对多路互感器采样的采样时刻以及采 样周期，所述采样周期为连续两次采样之间的时间间隔。 本发明进一步的改进是所述多路互感器的各相可在一个单元或间隔内组合在一 起。
本发明进一步的改进是所述步骤(S4)之前还包括采样信号进行高通滤波HPF 处理再使用数字积分进行信号还原或/和采样信号进行高通滤波HPF处理进行信号还原。
本发明进一步的改进是所述互感器包括电流互感器和电压互感器；所述互感器 为中低压互感器。
本发明进一步的改进是所述采样周期可通过主控单元进行调整。
本发明进一步的改进是所述A/D模数转换器通过所述主控单元进行硬件同步采 样。 本发明进一步的改进是所述输出数字信号为两组，一组供测量用，一组供保护 用。 本发明的有益效果是本发明依靠硬件即可控制采样时刻，并且可以任意调整采 样间隔或采样周期，无须依靠软件计算就简单地解决了采样同步问题；同时取消了合并单 元，大大降低了互感器成本，提高数据的可靠性和置信度。
图1是本发明电子互感器采样同步方法的流程图。
图2是现有电子互感器采样同步装置框图。
图3是本发明中电子互感器采样同步装置框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
以下先对现有技术进行说明。 在现有技术中，一般电子互感器采样同步方法都是通过合并单元来完成采样同 步。如图2所示，一组参数需要一个合并单元，特别是在中低压系统时，采用合并单元的成 本将会很高；同时，依靠一个IED装置将收集到的所有数字信号通过一种计算方法(通常采 用插值算法)，使输出的任意一组采样数据看起来像是在同一个时刻采样得到的数据。
以下对本发明作进一步说明。 如图1所示，一种电子互感器采样同步方法，包括以下步骤，S1将多路互感器集中 并由单一主控单元进行控制；S2主控单元发出采样指令；S3A/D模数转换器进行采样，并获 取采样信号；S4主控单元读取采样数据并设定下一次采样时间。 所述步骤Sl中，所述多路互感器的传感信号经过调制后，由同一个主控单元控制 采样时刻。 所述步骤S3中，所述A/D模数转换器分别连接多路互感器中的一路；所述A/D模 数转换器对所述多路互感器进行采样。 所述主控单元设定对多路互感器采样的采样时刻以及采样周期，所述采样周期为 连续两次采样之间的时间间隔。 所述多路互感器的各相可在一个单元或间隔内组合在一起。 所述步骤S4之前还包括采样信号进行高通滤波HPF处理再使用数字积分进行信 号还原或/和采样信号进行高通滤波HPF处理进行信号还原。 所述互感器包括电流互感器和电压互感器；所述互感器为中低压互感器。 所述采样周期可通过主控单元进行调整。 所述A/D模数转换器通过所述主控单元进行硬件同步采样。 所述输出数字信号为两组，一组供测量用，一组供保护用。 又如图3所示，一种将本发明方法应用于实践的一种电子互感器采样同步装置。
将分散的AD采样集中到到一起采样，采用硬件同步采样方法实现合并单元采样
4同步问题。电流传感器采用差分信号输入，经信号调理后进行AD采样，然后对AD转化的数 字信号进行高通滤波HPF处理，再使用数字积分的方法还原信号；电压传感器采用电阻分 压取样，采用差分信号输入，经信号调理后进行AD采样，然后对AD转化的数字信号进行高 通滤波HPF处理。其输出数字信号为两组，分别满足0. 2S和5P30的要求， 一组供测量用， 一组供保护用。 多路电流或电压传感信号集中在一起，经过调制后，由同一个CPU控制采样时刻， 达到数据采样同步的目的。当CPU发出同时采样命令时，每一路A/D同时开始转换，得到的 转化数据，然后由CPU读取这组采样数据，就好象读取在同一个时刻"冻结"的数据一样；第 一组数据读取完毕后，同步采样信号返回，等待第二次采样时刻的到来。两次采样之间的时 间间隔即为采样周期，这个采样周期是可以调整的。 这样就达到了数据采样的目的，这种方法适合各相(如相电流与相电流、相电压 与相电压、相电流与相电压之间)可以在一个单元或间隔内组合在一起的情况，如中低压 互感器。其优点是依靠硬件即可控制采样时刻，并且可以任意调整采样间隔或采样周期，无 须依靠软件计算就简单地解决了采样同步问题，取消了合并单元，大大降低了互感器成本， 提高数据的可靠性和置信度。 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
一种电子互感器采样同步方法，其特征在于，包括以下步骤，(S1)将多路互感器集中并由单一主控单元进行控制；(S2)主控单元发出采样指令；(S3)A/D模数转换器进行采样，并获取采样信号；(S4)主控单元读取采样数据并设定下一次采样时间。
2. 根据权利要求l所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述步骤(Sl)中，所 述多路互感器的传感信号经过调制后，由同一个主控单元控制采样时刻。
3. 根据权利要求l所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述步骤(S3)中，所 述A/D模数转换器分别连接多路互感器中的一路；所述A/D模数转换器对所述多路互感器 进行采样。
4. 根据权利要求1所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述主控单元设定对多路互感器采样的采样时刻以及采样周期，所述采样周期为连续两次采样之间的时间间 隔。
5. 根据权利要求1所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述多路互感器的各 相可在一个单元或间隔内组合在一起。
6. 根据权利要求1所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述步骤(S4)之前还 包括采样信号进行高通滤波HPF处理再使用数字积分进行数字信号输出或/和采样信号进行高通滤波HPF处理进行数字信号输出。
7. 根据权利要求l-6任意所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述互感器包 括电流互感器和电压互感器；所述互感器为中低压互感器。
8. 根据权利要求4所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述采样周期可通过 主控单元进行调整。
9. 根据权利要求7或8所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述A/D模数转 换器通过所述主控单元进行硬件同步采样。
10. 根据权利要求6所述电子互感器采样同步方法，其特征在于所述输出数字信号为两组， 一组供测量用， 一组供保护用。
全文摘要
本发明涉及智能变电站采样领域，其公开了一种电子互感器采样同步方法，包括以下步骤，(S1)将多路互感器集中并由单一主控单元进行控制；(S2)主控单元发出采样指令；(S3)A/D模数转换器进行采样，并获取采样信号；(S4)主控单元读取采样数据并设定下一次采样时间。本发明的有益效果是本发明依靠硬件即可控制采样时刻，并且可以任意调整采样间隔或采样周期，无须依靠软件计算就简单地解决了采样同步问题；同时取消了合并单元，大大降低了互感器成本，提高数据的可靠性和置信度。
文档编号G01R15/18GK101788584SQ200910110078
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者郭鸿 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司