一种暂态过电压录波仪制造技术

本发明专利技术公开了一种暂态过电压录波仪，包括：输入调节模块，用于对输入的A、B、C三相电压信号进行电压大小调节；A/D采样模块，用于对输入调节模块输出的A、B、C三相电压信号进行采样，并将采样获得的信号传递给处理器FPGA模块和缓存模块；缓存模块对接收到的数据进行缓冲；FPGA模块将接收到的数据与设定值比较，当数据值超过设定值，则判断暂态过电压发生，FPGA模块送出控制信号至CPU，CPU读取参与比较时刻缓冲器位置往前预设时刻的缓冲模块中的数据以及往后预设时刻的缓冲模块中的数据，并将读取的数据以发生暂态过电压的时刻点时间为文件名，形成数据文件，实现了能够记录暂态过电压波形且能长时间在线记录暂态过电压波形的技术效果。

A transient overvoltage recorder

【技术实现步骤摘要】
一种暂态过电压录波仪
本专利技术涉及电力系统领域，具体地，涉及一种暂态过电压录波仪。
技术介绍
电力系统是为人民的生活、生产提供安全、稳定、可靠的50Hz优质电能，由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂)，变电所(升压变电所、负荷中心变电所等)，输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的基本要求是保证安全可靠地向用户供应质量合格、价格便宜的电能。所谓质量合格，就是指电压、频率、正弦波形这3个主要参量都必须处于规定的范围内。安全状态指电力系统的频率、各点的电压、各元件的负荷均处于规定的允许值范围，并且，当系统由于负荷变动或出现故障而引起扰动时，仍不致脱离正常运行状态。由于电能的发、输、用在任何瞬间都必须保证平衡，而用电负荷又是随时变化的，因此，安全状态实际上是一种动态平衡，必须通过正常的调整控制(包括频率和电压──即有功和无功调整)才能得以保持。电力系统是一个庞大而复杂的大系统，在运行的过程中，会遭受各种暂态过电压的影响，暂态过电压将造成电力系统运行不安全，甚至击穿绝缘介质，造成短路，跳闸。电力系统过电压包括外过电压和内过电压，外过电压又称雷电过电压、大气过电压；内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。暂态过电压会是正常工作电压的几倍。现有的录波仪，由于采样频率低，只能记录工频故障电压，不能记录暂态过电压波形。现有的暂态过电压测试仪，由于数据存储问题，不能长时间在线记录暂态过电压波形。
技术实现思路
本专利技术提供了一种暂态过电压录波仪，目的是对A、B、C三相进行同步采样，记录暂态过电压发生时刻的A、B、C三相波形数据，了解暂态过电压的全部波形过程，延长暂态过压后记录时间，以发生暂态过电压的时刻点时间为文件名，形成数据文件。为实现上述专利技术目的，本申请提供了一种暂态过电压录波仪，所述录波仪包括：输入调节模块，用于对输入的A、B、C三相电压信号进行电压大小调节；A/D采样模块，用于对输入调节模块输出的A、B、C三相电压信号进行采样，并将采样获得的数据信号传递给处理器FPGA模块和缓存模块；缓存模块对接收到的数据进行缓冲；FPGA模块将接收到的数据与设定值比较，当数据值超过设定值，则判断暂态过电压发生，FPGA模块送出控制信号至CPU，CPU读取参与比较时刻缓冲器位置往前预设时刻的缓冲模块中的数据以及往后预设时刻的缓冲模块中的数据，并将读取的数据以发生暂态过电压的时刻点时间为文件名，形成数据文件。优选的，所述录波仪还包括传感器，用于拾取A、B、C三相电压信号，对于传输网络，电压等级较高，互感器多使用电容式互感器，就要配套专用的电场分压传感器。优选的，预设时刻为200ms。优选的，A/D采样模块具有三个独立通道，采样率为20MHz至40MHz，分辨率为14bit。优选的，缓存模块分为两级，一级缓存分为两个区，A、B、C三相三个通道同步采集，采集的数据数据按A、B、C的顺序在一级缓存第一分区内循环存储，同时将每次A/D变换的数据送FPGA内与预置的数据进行比较，当A/D变换的数据值大于预置的数据值，则判断有过压产生，FPGA送出控制信号给CPU，CPU将A/D转换的数据转存至一级缓存的第二分区，继续采集；CPU读取一级缓存第一分区有效数据，有效数据为发生过压时刻数据点的前200ms和后200ms的数据，并将读取的有效数据存至第二缓存，同时CPU将第二缓存的有效数据打包成文件存至硬盘，以完成一次暂态过压波形数据的记录。优选的，CPU将第二缓存的有效数据以发生过压时刻的时间点，年月日时分秒为文件名。优选的，CPU内置操作系统，用于完成参数设置，控制数据在一级缓存的一、二分区转换存储，读取一级缓存的数据至第二级缓存，打包有效数据成文件存至硬盘。优选的，所述录波仪还包括LCD显示屏，用于录波仪显示工作模式及工作状态，LCD显示屏设有人机对话接口，用于参数设置及数据输入，用于显示过电压数据波形。优选的，所述录波仪还包括硬盘，用于存储有效数据文件，容量为1TB。优选的，一级缓存容量为2GB，二级缓存容量为1GB，一级缓存分为两个区，每个区的容量为1GB。其中，对于暂态过电压信号由于波头快，在us级，就要采样速率高，分辨率高。同时，暂态过电压的发生是随机的，就要一直连续不断的对A、B、C三相信号进行高速率的数据采集，这样，数据率就会很庞大。20MHZ的采样率，14bit的分辨率，一个通道1秒钟，就有40MB的数据，A、B、C三个通道就有120MB的数据量；若是40MHz的采样率，14bit的分辨率，一个通道1秒钟就有80MB的数据量，A、B、C三个通道就有240MB的数据量。要保证A、B、C三个通道，一直连续不断采集，数据不丢失，采用一级缓存和二级缓存，一级缓存又分成两个分区，两个分区轮换存储，当在读取一个分区的数据时，为了保证A/D数据不丢失，就将A/D数据转至另一分区存储。由于CPU在打包有效数据成数据文件存至硬盘时间较长，采取第二缓存，将有效数据缓存至第二缓存，留出第一缓存的占用分区，以适应下一次过电压的发生，这样就保证了A、B、C三通道的连续不间断采样，数据不会丢失。本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：目前电网内没有记录暂态过电压波形的设备，现配置的录波仪，只能记录工频故障电压波形。本专利技术通过多次实验，可以完整记录雷电过电压、操作过电压、谐振过电压等电网内所有的暂态过电压信号波形。暂态过电压波形数据，可以提供给维检人员分析暂态过电压的起始过程、过电压幅值、过电压时长等重要参数，为电网的安全运行设置绝缘等级、分析闪烁及跳闸原因，提供有力的数据依据。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定；图1是暂态过电压录波仪的系统框图；图2是输入调节示意图；图3为A/D采样模块组成示意图；图4是二级缓存示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术采用20MHz到40MHz的采样率，14bit分辨率，对A、B、C三相同步采样，记录暂态过电压发生时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暂态过电压录波仪，其特征在于，所述录波仪包括：/n输入调节模块，用于对输入的A、B、C三相电压信号进行电压大小调节；/nA/D采样模块，用于对输入调节模块输出的A、B、C三相电压信号进行采样，并将采样获得的信号传递给处理器FPGA模块和缓存模块；/n缓存模块对接收到的数据进行缓冲；/nFPGA模块将接收到的数据与设定值比较，当数据值超过设定值，则判断暂态过电压发生，FPGA模块送出控制信号至CPU，CPU读取参与比较时刻缓冲器位置往前预设时刻的缓冲模块中的数据以及往后预设时刻的缓冲模块中的数据，并将读取的数据以发生暂态过电压的时刻点时间为文件名，形成数据文件。/n

【技术特征摘要】
1.一种暂态过电压录波仪，其特征在于，所述录波仪包括：
输入调节模块，用于对输入的A、B、C三相电压信号进行电压大小调节；
A/D采样模块，用于对输入调节模块输出的A、B、C三相电压信号进行采样，并将采样获得的信号传递给处理器FPGA模块和缓存模块；
缓存模块对接收到的数据进行缓冲；
FPGA模块将接收到的数据与设定值比较，当数据值超过设定值，则判断暂态过电压发生，FPGA模块送出控制信号至CPU，CPU读取参与比较时刻缓冲器位置往前预设时刻的缓冲模块中的数据以及往后预设时刻的缓冲模块中的数据，并将读取的数据以发生暂态过电压的时刻点时间为文件名，形成数据文件。


2.根据权利要求1所述的暂态过电压录波仪，其特征在于，所述录波仪还包括传感器，用于拾取A、B、C三相电压信号。


3.根据权利要求1所述的暂态过电压录波仪，其特征在于，预设时刻为200ms。


4.根据权利要求1所述的暂态过电压录波仪，其特征在于，A/D采样模块具有三个独立通道，采样率为20MHz至40MHz，分辨率为14bit。


5.根据权利要求1所述的暂态过电压录波仪，其特征在于，缓存模块分为两级，一级缓存分为两个区，A、B、C三相三个通道同步采集，采集的数据数据按A、B、C的顺序在一级缓存第一分区内循环存储，同时将每次A/D变换的数据送FPGA内与预置的数据进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皓，
申请(专利权)人：成都奥力斯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51