智能变电站二次核相装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了智能变电站二次核相装置，包括两台无线测量终端和六只电流测试钳；两台无线测量终端间通过DTMS算法，以同时实现远距离无线通讯和高精度无线同步采样；两台手持终端分别接入处在不同位置的待核相的两路母线，待核相的两路母线间最大距离为500米；每一台无线测量终端中，包含U盘文件处理芯片、模拟数字转换芯片、无线通讯芯片、运算放大器和处理器内核。本实用新型专利技术具有可操作性强、精度高、待机时间长、体积小、重量轻、使用安全性高的特点。本实用新型专利技术的测量终端采用高精度隔离采样，快速傅里叶算法，实现了电压0.2级，电流0.1度的超高精度，无线同步测量相位误差0.5°。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本技术涉及测试仪器
，具体的是指一种智能变电站二次核相装置。【
技术介绍
】目前，大规模的智能变电站建设已经成为趋势和潮流，在实现二次系统智能化的同时也给继电保护人员带来了新的困难和挑战。对于传统变电站，各段母线电压均集中在电压并列装置，电压二次核相工作在电压并列装置上进行，操作极为简便；对于智能变电站，各段母线电压通过各自的电压合并单元经光纤引入二次室，二次室内相关设备仅能看到电压数字量显示，无法直观测量电压幅值差和相角差；而各段母线的电压合并单元距离较远，用传统的万用表等仪表很难进行二次核相操作。【
技术实现思路
】有鉴于此，本技术的目的是为了克服上述存在的问题和缺点，而提供一种智能变电站二次核相装置，该装置具有可操作性强、精度高、待机时间长、体积小、重量轻、使用安全性高的特点，可用于智能变电站二次核相操作，也可用于高精度电压、相位测量。为实现上述目的，本技术提供的智能变电站二次核相装置，其特征在于:包括两台无线测量终端和六只电流测试钳；所述两台无线测量终端间通过DTMS算法，以同时实现远距离无线通讯和高精度无线同步采样；所述两台手持终端分别接入处在不同位置的待核相的两路母线，所述待核相的两路母线间最大距离为500米；所述每一台无线测量终端内置大容量锂电池，且使用7寸触摸屏；所述每一台无线测量终端中，包含U盘文件处理芯片、模拟数字转换芯片、无线通讯芯片、运算放大器和处理器内核；所述处理器内核分别与U盘文件处理芯片、7寸触摸屏、运算放大器、无线通讯芯片关联；所述U盘文件处理芯片与SD卡关联，读写SD卡相关信息；所述处理器内核还与模拟数字转换芯片联接。本技术的优点在于:本技术具有可操作性强、精度高、待机时间长、体积小、重量轻、使用安全性高的特点。本技术采用DTMS算法实现无线同步采样，高精度隔离采样，再后续快速傅里叶算法，实现了电压0.2级，电流0.1度，无线同步测量相位误差0.5°的超高精度。采用无线收发射模块进行数据传输，实现了智能变电站二次无线核相的功能要求。【【附图说明】】图1为本技术的设计原理框图。图2为本技术的DTMS算法消息流程图图1中:CH376:U盘文件处理芯片；AD7608:模拟数字转换芯片；SX1276:无线通讯芯片；0PA2277:运算放大器；ARM Cortex_M3:处理器内核。【【具体实施方式】】为了更好地理解本技术，以下将结合附图和具体实例对本技术进行详细的说明。本技术的智能变电站二次核相装置，包括两台无线测量终端和六只电流测试钳；两台无线测量终端间通过DTMS算法，以同时实现远距离无线通讯和高精度无线同步采样；两台手持终端分别接入处在不同位置的待核相的两路母线，待核相的两路母线间最大距离为500米；每一台无线测量终端内置大容量锂电池，且使用7寸触摸屏；如图1所示，每一台无线测量终端中，包含U盘文件处理芯片CH376、模拟数字转换芯片AD7608、无线通讯芯片SX1276、运算放大器OPA2277和处理器内核ARM Cortex_M3 ；处理器内核ARM Cortex-M3分别与U盘文件处理芯片CH376、7寸触摸屏、运算放大器OPA2277、无线通讯芯片SX1276关联；U盘文件处理芯片CH376与SD卡关联，读写SD卡相关信息；处理器内核ARM Cortex-M3还与模拟数字转换芯片AD7608联接。本技术的装置设计成便携式手持终端，采用最新型的ARM Cortex -M3处理器以及高精度、高速同步采样ADC芯片AD7608和新一代高性能扩频射频芯片SX1276。该射频芯片创新的采用高效的循环交织纠错编码，抗干扰和灵敏度都大大的提高。本技术的数据传输为:1、发送方在检测到信道畅通时才给即将发送的时间包标记时间戳并立即发送。从而避免了 Send Time和Access Time对同步精度产生的影响。2、DTMS通过数据发射速率和发射数据的位数(bits)对发射延迟进行估计，发射延迟包括发射前导码和起始符的时间以及发射数据的时间。3、接收方在MAC层给出同步包标记一个到达时间戳，并且接收处理完时在标记一个时间戳，通过测量这两个时间戳的差值来估计接收处理延迟。如图2所示，发送节点和接收节点间的时间延迟td可通过(3)式得出，其中te为发射前导码(Preamble)和起始符(Start symbols)所需时间，te = nv，其中η为发射位数(bits)，V为发射一位所需时间。td = te+(t2_tl) (3)当发送节点在MAC层检测到信道通畅时给同步包标记时间戳t并发射，接收节点在接收到时间同步包后通过(4)式，计算本地时钟tr，从而实现两者的同步。tr = t+nv+(t2_tl) (4)本技术多通道隔离的同步采样方式为:一个手持终端能够由同时测量三相电压，三相电流，使用两台手持终端核相时，可以最多可以同时测量六相电压和六相电流。电压量通过终端内部的电压互感器隔离，电流量通过外置的电流测试钳隔离，为了保证核相测量的准确性，两个测量终端必须确保同步采样。本实用DTMS算法，采样同步时间误差小于28us，带来的相位数据误差小于0.5°，对核相测量基本无影响。本技术基于无线收发射模块进行数据传输方式，是为低功耗无线应用设计的。电路主要设定在315、433、866和915MHz的ISM和SRD频率波段，可根据客户要求进行频段设计。手持终端间通过无线数据传输，完成整个通讯。现场测试的无线通讯距离在500m左右，对于低功耗的UHF收发器已经是一个绝佳的效果。测量终端接入需要核相的两端母线电压信号或电流信号，对线路的电压，电流相位进行测量。整个测量过程是使用手持终端通过无线通信进行测量，安全便捷。本技术的工作原理如下:本技术涉及的智能变电站二次无线核相测量，属于测试仪器领域，智能变电站不同于传统变电站没有母线电压并列装置，由于各段母线电压通过各自的合并单元后，经过光纤进入二次室，在二次室无法直观的看到各段母线的幅值和相位，而各段母线的距离较远，无法用传统的测量仪器核较各段母线的相位，为了解决这个问题，采用了无线同步测量的方法。可以实现各段母线电压即使分处于相隔较远的位置也能个进行核相。为了最大限度的降低电磁干扰和外界其他干扰对数据的影响，测量终端采取隔离传感器测量以及电流测试钳，隔离传感器采用高精度2mA/2mA模块，而电流采用10A/10mA，0.1 %精度的测试钳，为了保证数据实时性和可靠性，整个采样过程采取同步测量，同步测量时间由手持终端无线操作。经过实际检测得到的同步时间小于<28us，带来的相位数据误差〈0.5°，对相位测量结果基本无影响。【主权项】1.一种智能变电站二次核相装置，其特征在于:包括两台无线测量终端和六只电流测试钳；所述两台无线测量终端间通过DTMS算法，以同时实现远距离无线通讯和高精度无线同步采样； 所述两台手持终端分别接入处在不同位置的待核相的两路母线，所述待核相的两路母线间最大距离为500米；所述每一台无线测量终端内置大容量锂电池，且使用7寸触摸屏；所述每一台无线测量终端中，包含U盘文件处理芯片CH376、模拟数字转换芯片AD7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站二次核相装置，其特征在于：包括两台无线测量终端和六只电流测试钳；所述两台无线测量终端间通过DTMS算法，以同时实现远距离无线通讯和高精度无线同步采样；所述两台手持终端分别接入处在不同位置的待核相的两路母线，所述待核相的两路母线间最大距离为500米；所述每一台无线测量终端内置大容量锂电池，且使用7寸触摸屏；所述每一台无线测量终端中，包含U盘文件处理芯片CH376、模拟数字转换芯片AD7608、无线通讯芯片SX1276、运算放大器OPA2277和处理器内核ARM Cortex‑M3；所述处理器内核ARM Cortex‑M3分别与U盘文件处理芯片CH376、7寸触摸屏、运算放大器OPA2277、无线通讯芯片SX1276关联；所述U盘文件处理芯片CH376与SD卡关联，读写SD卡相关信息；所述处理器内核ARM Cortex‑M3还与模拟数字转换芯片AD7608联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖拥东，姚庭镜，曲鸿春，蒋冬，陈前臣，曹建波，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司毫州供电公司，武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11