一种故障电压录波装置的制作方法

1.本实用新型涉及配电网故障监测技术领域，具体是一种故障电压录波装置。


背景技术：

2.故障录波装置主要用于发电厂、220kv及以上变电所和110kv重要变电所，在电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路故障，系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功及系统频率的全过程变化现象，主要用于检测继电保护与安全装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性，多年来，故障录波已成为分析系统故障的重要依据，便于分析电力系统故障及继电保护和安全自动装置在事故过程中的动作情况，迅速判断线路故障的位置。
3.对于供配电网络，线路上故障录波装置的功耗一般要求不大于350mw，因此控制器cpu在功耗低的限制条件下，内存容量一般较小。一旦发生异常，故障录波装置记录信息量大，当采集数据不断更新时，采用缓存区不断增加方式，会使cpu系统内存资源不断被消耗，当内存消耗殆尽时，cpu单元将崩溃，影响后续故障数据信息的存储，不能保证数据的连续性采集。


技术实现要素：

4.针对上述技术背景中的问题，本实用新型目的是提供一种故障电压录波装置，通过初始化单元对缓存单元进行初始化处理，将缓存单元存储的上一次故障时的录波信息进行删除，释放缓存空间，实现了数据的不间断采集，故障再现效果好。
5.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种故障电压录波装置，包括嵌入式cpu+dsp系统与信号采集系统，所述cpu+dsp系统包括数据处理模块、与数据处理模块电性连接的数据存储模块，所述信号采集系统包括模拟量采集模块、开关量隔离模块，所述数据存储模块包括缓存单元、故障数据提取单元、初始化单元与数据发送单元，所述缓存单元与所述模拟量采集模块连接，所述数据发送单元通过网线通道与录波主机相连接，所述故障数据提取单元的输入、输出端分别与所述缓存单元连接、数据发送单元连接，并通过数据发送单元将提取的故障数据信息发送至录波主机进行存储，所述初始化单元用于接收所述模拟量采集模块的信号并对缓存单元进行初始化。
7.进一步地，所述模拟量采集模块包括电流互感器、电压互感器、直流采集模块、a/d转换器与fpga模块，所述电流互感器、电压互感器与直流采集模块与所述a/d转换器相连接，所述a/d转换器与所述fpga模块相连接。
8.更进一步地，所述开关量隔离模块由阻容元件及光电隔离器组成；所述开关量隔离模块与所述fpga模块相连接。
9.更进一步地，所述a/d转换器采用16位串行a/d转换器。
10.进一步地，所述cpu+dsp系统设置有千兆光纤以太网接口。
11.进一步地，还包括对时模块，所述对时模块向所述cpu+dsp系统发送时间基准信号。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
13.本实用新型在数据存储模块设置缓存单元、故障数据提取单元、初始化单元与数据发送单元，当线路故障或检测到异常运行时，模拟量采集模块采集相应的数据信息并发送至缓存单元，通过故障数据提取单元提取相应的录波信息并经由数据发送单元传输至录波主机进出存储，一方面提高了数据存储的安全性，不易丢失，且避免有效数据被覆盖，另一方面当再次检测到故障或异常时，通过初始化单元对缓存单元进行初始化处理，将缓存单元存储的上一次故障时的录波信息进行删除，释放缓存空间，实现了数据的不间断采集，故障再现效果好。
附图说明
14.图1为本实用新型故障电压录波装置的结构示意图。
15.图中：1、cpu+dsp系统；2、信号采集系统；3、数据处理模块；4、数据存储模块；5、模拟量采集模块；6、开关量隔离模块；7、缓存单元；8、故障数据提取单元；9、初始化单元；10、数据发送单元；11、录波主机；12、电流互感器；13、电压互感器；14、直流采集模块；15、a/d转换器；16、fpga模块；17、对时模块。
具体实施方式
16.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
17.如图1所示，一种故障电压录波装置，包括嵌入式cpu+dsp系统1与信号采集系统2，所述cpu+dsp系统1包括数据处理模块3、与数据处理模块3电性连接的数据存储模块4，所述信号采集系统2包括模拟量采集模块5、开关量隔离模块6，所述数据存储模块4包括缓存单元7、故障数据提取单元8、初始化单元9与数据发送单元10，所述缓存单元7与所述模拟量采集模块5连接，所述数据发送单元10通过网线通道与录波主机11相连接，所述故障数据提取单元8的输入、输出端分别与所述缓存单元7连接、数据发送单元10连接，并通过数据发送单元10将提取的故障数据信息发送至录波主机11进行存储，所述初始化单元9用于接收所述模拟量采集模块5的信号并对缓存单元7进行初始化。
18.本实用新型中在数据存储模块4设置缓存单元7、故障数据提取单元8、初始化单元9与数据发送单元10，当线路故障或检测到异常运行时，模拟量采集模块5采集相应的数据信息并发送至缓存单元7，通过故障数据提取单元8提取相应的录波信息并经由数据发送单元10传输至录波主机11进出存储，一方面提高了数据存储的安全性，不易丢失，且避免有效数据被覆盖，另一方面当再次检测到故障或异常时，通过初始化单元9对缓存单元7进行初始化处理，将缓存单元7存储的上一次故障时的录波信息进行删除，释放缓存空间，实现了数据的不间断采集，故障再现效果好。
19.如图1所示，在本实用新型的一实施例中：
20.所述模拟量采集模块5包括电流互感器12、电压互感器13、直流采集模块14、a/d转
换器15与fpga模块16，所述电流互感器12、电压互感器13与直流采集模块14与所述a/d转换器15相连接，所述a/d转换器15与所述fpga模块16相连接。
21.通过电流互感器12、电压互感器13、直流采集模块14采集电流、电压信号，并将强电信号转换成弱点信号，通过a/d转换器、fpga模块16进行模数转换，将电信号转换为数字信号，并将数字信号数据传送至cpu、dsp系统。
22.具体地，所述开关量隔离模块6由阻容元件及光电隔离器组成；所述开关量隔离模块6与所述fpga模块16相连接。
23.通过开关量隔离模块6完成开关量信号的隔离变换，可直接采集110/220v开关量信号。
24.具体地，所述a/d转换器15采用16位串行a/d转换器15。
25.进一步地，所述cpu+dsp系统设置有千兆光纤以太网接口。
26.如图1所示，在本实用新型的一实施例中：
27.还包括对时模块17，所述对时模块17向所述cpu+dsp系统发送时间基准信号。对时模块同时为所述a/d转换器15、fpga模块和cpu、dsp提供时间基准信号。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。