一种配电网同步相量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种配电网同步相量测量装置，包括：时钟源接收设备，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；与时钟源接收设备连接的FPGA，用于根据时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板输出的被测信号生成时间标记信息；与FPGA连接的数字信号处理器，用于利用时间标记信息和模拟信号调理板输出的被测信号进行同步相量测量；与FPGA和数字信号处理器连接的模拟信号调理板；本实用新型专利技术通过FPGA结合时钟源接收设备，利用如GPS的全球定位系统的卫星时钟信号，实现对装置的异地同步授时；从而使数字信号处理器可以对所测相量进行统一时标的同步标记，解决了配电网同步相量测量的精确时间同步问题。

A synchronous phasor measurement device for distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网同步相量测量装置
本技术涉及配电网控制领域，特别涉及一种配电网同步相量测量装置。
技术介绍
近年来，各种新能源发电及分布式发电DG(DistributedGeneration)并网的研究和应用经历了快速地发展，这种发展趋势对传统配电网的分析、规划方式等都带来了重大的变化。但是配电网规模的增大和复杂度的增高以及各种各样的分布式能源的并网对配电网的运行工况带来了巨大挑战。配电网不同节点处状态量的相量值由于其独有的相角值的引入将大大利于配电网的实时监测及稳定性分析的解决，从而才能保证配电网安全性和稳定性问题的解决。但是由于长期以来，缺乏精确有效的异地时钟同步方案和技术实现，我们只能对配电网系统不同节点处状态量的幅值和频率进行非同步测量，却无法做到对状态量进行相角的准确测量，即便是对系统中某单独一点测得绝对相角，但是各点之间由于缺乏统一时标，使各测量点呈现多个孤岛运行的方式，这对于系统各节点之间的互相关联及稳定分析也是毫无帮助的。之前对于此种问题的唯一解决办法只有通过潮流和对一系列非线性方程组的求解来计算，但是这种计算往往需要较长的时间，不能满足实时性要求，给电力系统的其他计算分析和控制策略的提出及执行都带来了很多困难。因此，如何能够解决配电网同步相量测量的精确时间同步问题，便于在实际电力系统中应用，是现今急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种配电网同步相量测量装置，以利用卫星时钟信号，实现对装置的异地同步授时，从而实现对所测相量统一时标的同步标记，便于在实际电力系统中应用。为解决上述技术问题，本技术提供一种配电网同步相量测量装置，包括：时钟源接收设备，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；与所述时钟源接收设备连接的FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)，用于根据所述时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板输出的被测信号生成时间标记信息；与所述FPGA连接的数字信号处理器，用于利用所述时间标记信息和所述模拟信号调理板输出的被测信号进行同步相量测量；与所述FPGA和所述数字信号处理器连接的所述模拟信号调理板，用于对取样设备采集的被测信号进行调理。可选的，所述模拟信号调理板通过带通滤波器和整形电路与所述FPGA连接；其中，所述带通滤波器用于将所述拟量调理板输出的被测信号转换为对应的基波信号；所述整形电路用于生成所述基波信号对应的同步方波信号。可选的，所述模拟信号调理板通过AD转换设备与所述数字信号处理器连接；其中，所述AD转换设备与所述FPGA连接，用于根据利用所述FPGA输出的同步触发脉冲信号对所述模拟信号调理板输出的被测信号进行同步采样，并将采样得到的被测信号输出到所述数字信号处理器；对应的，所述时间标记信息包括所述同步触发脉冲信号对应的采样脉冲时间信息。可选的，所述FPGA包括：秒累加器和纳秒累加器，用于调整所述本地时钟的相位。可选的，所述FPGA还包括：飞秒累加器，用于在晶振的每个上升沿时刻同样累加一个固定值，调整所述本地时钟的时钟速率。可选的，该装置还包括：与所述数字信号处理器连接的开关量板，用于根据输入的开关量，与所述模拟信号调理板对所述取样设备采集的被测信号的变送和幅值进行整定，调整模拟信号调理板输出的被测信号的幅值。可选的，所述时钟源接收设备具体为GPS接收设备，用于对接收的GPS时钟信号进行解析，获取时钟源信息；其中，所述时钟源信息包括时间信息和1PP秒脉冲信号。本技术所提供的一种配电网同步相量测量装置，包括：时钟源接收设备，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；与时钟源接收设备连接的FPGA，用于根据时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板输出的被测信号生成时间标记信息；与FPGA连接的数字信号处理器，用于利用时间标记信息和模拟信号调理板输出的被测信号进行同步相量测量；与FPGA和数字信号处理器连接的模拟信号调理板，用于对取样设备采集的被测信号进行调理；可见，本技术通过FPGA结合时钟源接收设备，利用如GPS的全球定位系统的卫星时钟信号，实现对装置的异地同步授时；从而使数字信号处理器可以对所测相量进行统一时标的同步标记，解决了配电网同步相量测量的精确时间同步问题，且便于在实际电力系统中应用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例所提供的一种配电网同步相量测量装置的结构框图；图2为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的结构示意图；图3为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的同步触发脉冲信号生成原理图；图4为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的周期统一时标脉冲信号与同步触发脉冲信号逻辑原理图；图5为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的数字信号处理器外围设备连接示意图；图6为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的FPGA与数字信号处理器的连接示意图；图7为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的FPGA的本地时钟模块的结构图；图8为本技术实施例所提供的另一种配电网同步相量测量装置的本地时钟调整值获取原理图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种配电网同步相量测量装置的结构框图。该装置可以包括：时钟源接收设备10，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；与时钟源接收设备10连接的FPGA20，用于根据时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板40输出的被测信号生成时间标记信息；与FPGA20连接的数字信号处理器30，用于利用时间标记信息和模拟信号调理板40输出的被测信号进行同步相量测量；与FPGA20和数字信号处理器30连接的模拟信号调理板40，用于对取样设备采集的被测信号进行调理。可以理解的是，本实施例中利用时钟源接收设备10对接收的如GPS的全球定位系统的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息，使FPGA20对应的本实施例所提供的装置中的本地时钟可以进行同步，实现了对装置的异地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网同步相量测量装置，其特征在于，包括：/n时钟源接收设备，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；/n与所述时钟源接收设备连接的FPGA，用于根据所述时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板输出的被测信号生成时间标记信息；/n与所述FPGA连接的数字信号处理器，用于利用所述时间标记信息和所述模拟信号调理板输出的被测信号进行同步相量测量；/n与所述FPGA和所述数字信号处理器连接的所述模拟信号调理板，用于对取样设备采集的被测信号进行调理。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网同步相量测量装置，其特征在于，包括：
时钟源接收设备，用于对接收的卫星时钟信号进行解析，获取时钟源信息；
与所述时钟源接收设备连接的FPGA，用于根据所述时钟源信息同步本地时钟，并利用模拟信号调理板输出的被测信号生成时间标记信息；
与所述FPGA连接的数字信号处理器，用于利用所述时间标记信息和所述模拟信号调理板输出的被测信号进行同步相量测量；
与所述FPGA和所述数字信号处理器连接的所述模拟信号调理板，用于对取样设备采集的被测信号进行调理。


2.根据权利要求1所述的配电网同步相量测量装置，其特征在于，所述模拟信号调理板通过带通滤波器和整形电路与所述FPGA连接；
其中，所述带通滤波器用于将所述模拟信号调理板输出的被测信号转换为对应的基波信号；所述整形电路用于生成所述基波信号对应的同步方波信号。


3.根据权利要求1所述的配电网同步相量测量装置，其特征在于，所述模拟信号调理板通过AD转换设备与所述数字信号处理器连接；
其中，所述AD转换设备与所述FPGA连接，用于根据利用所述FPGA输出的同步触发脉冲信号对所述模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，屠永伟，胡晓琴，钱喜鹤，赖尚栋，陈喆，王井南，陈超，苏浩航，曹辉，黄俊，李鹏程，宋晓华，邢毓卿，黄启震，
申请(专利权)人：杭州电力设备制造有限公司，国网浙江杭州市余杭区供电有限公司，国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33