一种避雷器在线监测装置的信号采样方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，包括以下步骤：1)采用n路多通道对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn；2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn；3)分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；4)设Gx为协同增益，按同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据。本发明专利技术主要解决避雷器在线监测装置监测阻性电流时误差较大或成本较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种避雷器在线监测装置的信号采样方法
本专利技术涉及一种信号采样方法，主要用于避雷器在线监测装置，属于电力系统在线监测应用领域。
技术介绍
目前避雷器在线监测装置主要监测避雷器的泄漏电流和阻性电流基波分量，阻性电流通常采用电压法进行计算。即对避雷器的泄漏电流和参考电压进行同步采样，然后进行快速傅立叶变换，获得泄漏电流和参考电压的基波分量。这里设泄漏电流基波的幅值为I1，泄漏电流基波分量和参考电压基波分量的夹角为θ，则避雷器阻性电流基波分量的值为：Irp1＝I1×cosθ。如果使用常规方法进行采样，采样精度较低，经过多次运算获得的Irp1误差会比较大，特别是θ的误差在计算Irp1时会被显著放大。如果要减小误差，必须提高采样精度。采用高精度A/D转换模块可以有效提高采样精度，但同时带来了成本偏高的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种新的避雷器在线监测装置的信号采样方法，主要解决避雷器在线监测装置监测阻性电流时误差较大或成本较高的问题。本专利技术的具体技术解决方案如下：一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)采用n路多通道(n≥2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn；2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn；3)分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；4)设置Gx为协同增益，按照同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据，设该波形这一时间点的采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行增益变换，变换后的值Dx＝D×Gx÷G－L；5)依次将Dx放入协同波形Wx中，以Wx波形数据为依据，结合电压波形数据，计算避雷器的泄漏电流和阻性电流。上述步骤4)中Gx的最佳值是G1、G2…Gn的最小公倍数。步骤4)中采样范围是采样值大于AD最大采样值的10％，且小于AD最大采样值的90％。本方法采用多通道协同采样的方法，对于每一个采样点，总是使用尽可能大的放大增益进行采样，这样即使使用DSP集成的AD模块，也可以获得较高的采样精度。另一方面，本方法能显著提高信号过零点附近的采样值精度(见表1)，这样在计算信号频率时，能有效提高其精度，从而提高快速快速傅立叶变换结果的精度。附图说明图1是本专利技术泄漏电流信号进行不同增益同步采样示意图；图2是本专利技术对采样值D进行增益变换具体实施例图；图3是本专利技术将Dx放入协同波形Wx具体实施例图；具体实施方式采用多通道(n路，n最小值为2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，以获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn。放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn，设置Gx为协同增益，Gx可以为G1、G2…Gn的最小公倍数，也可以是其它值。这里假定：G1>G2>…>Gn；分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行处理，并计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；按照采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据，设该波形这一时间点的其采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行增益变换，变换后的值Dx＝D×Gx÷G-L，将Dx放入协同波形Wx中，图2和图3以三通道为例进行说明。以Wx波形数据为依据，结合电压波形数据，计算避雷器的泄漏电流和阻性电流；如果需要，还可以Wx为依据，调整信号的采样周期。本专利技术的采样方法，通过实际试验数据(参见表1)要优于普通的方法。实际值普通方法采样值本方法采样值1113.95171311101112975.9310125952974835.5592087825834693.1744697666692549.1198127539548403.742278380402257.3920928253256110.421827695109-36.81445347-31-35-183.9620453-158-182-330.6664565-317-329-476.5742632-444-475-621.3339608-603-620-764.5968106-761-763-906.0176797-888-905-1045.255873-1015-1044表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)采用n路多通道(n≥2)对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn；2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn；3)分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；4)设置Gx为协同增益，按照同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间点没有超出采样范围而增益最大的波形数据，设该波形这一时间点的采样值为D，该波形增益为G，直流分量为L，然后对采样值D进行增益变换，变换后的值Dx＝D×Gx÷G－L；5)依次将Dx放入协同波形Wx中，以Wx波形数据为依据，结合电压波形数据，计算避雷器的泄漏电流和阻性电流。

【技术特征摘要】
1.一种避雷器在线监测装置的信号采样方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)采用n路多通道，n≥2，对完整周期的泄漏电流信号进行不同增益的同步采样，放大电路1、放大电路2、…、放大电路n的放大增益依次为：G1、G2…Gn；2)获得泄漏电流信号不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn；3)分别对不同增益的波形数据W1、W2、…、Wn进行滤波处理，并根据快速傅立叶变换计算出W1、W2、…、Wn的直流分量值L1、L2、…、Ln；4)设置Gx为协同增益，按照同步采样时间顺序，依次对同一采样时间点t不同增益的波形数据采样值进行检查，找出这一时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶霖，段莹涛，
申请(专利权)人：西安神电电力智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61