量程自适应电力系统信号采集方法技术方案

本发明专利技术公开了一种量程自适应电力系统信号采集方法，包括以下步骤：(1)信号传感；(2)电隔离及转换；(3)量程自适应控制；(4)电平移动；(5)A/D转换；(6)还原处理。本申请采取信号采集过程中进行量程自适应切换，即根据原始信号的幅值分段自动选取不同增益信号的方法，使得采集信号在原始信号的各种取值范围都有基本一致的信噪比，这样就保证了小信号时，采集信号具有满足要求的高信噪比，为后续信号处理系统的性能指标实现提供了根本的保证，有效解决了大动态范围信号采集时，不同幅值的信号对应的采集信号信噪比不平衡问题。

【技术实现步骤摘要】
量程自适应电力系统信号采集方法
本专利技术涉及信号采集
，尤其是涉及一种量程自适应电力系统信号采集方法。
技术介绍
任何信号处理系统，首个环节是信号采集。信号采集过程包括：1)传感，将原始的声、光、电、磁、热、化学相关、机械力相关等原始物理信号转换为电路系统所需的电信号；2)信号调理，包括信号隔离、放大或衰减、均值移动、限幅等，将信号转换为后续处理过程所要求的信号形式，主要是限定信号取值的动态范围；3)A/D转换，如果是数字信号处理系统，则将模拟波形信号转换为对应的数据形式。针对电力系统信号的信号处理系统，如故障检测装置、继电保护装置等，当然须首先采集电力系统中的特定信号，如特定位置的三相电压信号，三相电流信号，零序电压信号，零序电流信号，电力系统中性点电压、电流信号等等。信号采集单元同样包括传感、信号调理、A/D转换等步骤。电力系统信号采集已是广泛应用且十分成熟的技术。但是，某些应用场景下，尚存在着采集信号噪声、干扰严重，信噪比(signaltonoiseratio,SNR)低的问题。例如，在电力系统单相接地故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量程自适应电力系统信号采集方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1将待采集的原始信号s

【技术特征摘要】
1.一种量程自适应电力系统信号采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1将待采集的原始信号s0(t)经传感输出信号
步骤2将传感输出信号转换为标准的电压信号ui(t)，并完成与ui(t)的电隔离，ui(t)＝λs0(t)，ui(t)的动态范围为0～±Am(V)；
步骤3量程自适应控制，包括以下分步：
(1)将输入信号ui(t)的动态范围分割成由小信号到大信号的K个量程；
(2)用K个放大器对ui放大，得到K个不同的电压信号u1(t),…,uK(t)；
(3)采用比较器对电路获得放大器输出信号u1(t),…,uK(t)的越限指示信号pk(t),k＝1,…,K-1；
(4)由越限指示信号pk(t)＝1,k＝1,…,K-1，经控制逻辑得到量程切换控制信号ck(t),k＝1,…,K，用来分别控制K个模拟开关SWk,k＝1,…,K，实现量程切换；
(5)输出采集信号uo(t)的同时，同步提供当前的量程指示Yn(t),…,Y1(t)，其中，量程指示信号数量n＝ceil(log2K)，K为量程数量，函数ceil(·)表示取不小于自变量的最小整数，量程指示Yn(t),…,Y1(t)由越限指示信号pk(t)＝1,k＝1,…,K-1经由量程指示逻辑得到；
步骤4采集模拟信号后进行还原处理，还原原始信号计算为：





2.根据权利要求1所述的量程自适应电力系统信号采集方法，其特征在于：步骤3后增加电平移动和A/D转换步骤后再进行还原处理；具体为：
电平移动：在输出信号uo(t)上加入Am的直流电压，
A/D转换：对输入进行等时间间隔采样，将波形转换为离散数据序列
还原处理：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金铸，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32