功率测量的通道交换试验智能判断方法技术

功率测量的通道交换试验智能判断方法，先进行通道功率测量：首先将被测量的正弦信号衰减后和本地载频进行混频得到差频频率为０．５－１０Ｍ区间内的某个整数频率信号；如１ＭＨｚ的正弦信号，然后采用中心频率为整数频率信号（如１ＭＨｚ）窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的１ＭＨｚ信号，再对１ＭＨｚ频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。再在发信机端进行频率测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中与高压线路保护配合的继电保护领域，判断高压电力线为主的通道交换试验智能判断方法和装置，还涉及电力系统中与高压线路保护配合的继电保护专用电力线载波的参数判断方法及装置-收发信机，尤其是电力线载波收发信机和线路保护构成的高频闭锁式保护方法。
技术介绍
通常电力线载波收发信机和线路保护一起构成高频闭锁式保护需要通过以高压电力线为主的通道来传送高频闭锁信号，因此通道是否正常对高频闭锁式保护是十分重要的。为了保证通道正常，现场运行人员需要每天做通道交换试验来检测通道的好坏。通常运行人员判断通道交换试验的好坏主要是通过观察收发信机功率表头的摇摆，并且看收发信机的3dB告警灯是否亮，或者还有的需要看保护装置变位情况等等。这些方法存在很多的不便，首先运行人员需要观察多个量后才能判断通道是否正常，其次人为判断容易引起漏判和误判的现象。 通道功率电平是收发信机另外一个很重要的指标，运行人员往往一方面需要知道通道功率电平来判断通道的好坏，另一方面需要知道通道功率电平来知道收发信机发信电平和起动电平，并且通道功率电平值还是收发信机“收信”输出和“3dB告警”输出产生的依据，因此如果能够提供具有功率实时测量功能的收发信机，则大大方便了现场运行和维护人员。 所述高频闭锁信号实质为单一频率的正弦波信号，对于发信端收发信机而言发出正确频率的正弦波信号是至关重要的，如果收发信机功率放大器放大的信号频率和线路滤波器的频率不一致，则会有信号发不出来的情况，或者发信端收发信机发出的频率和收信端收发信机的频率不一致则会造成收信端收发信机没有办法收到信号的情况。目前国内的收发信机产生频率的方法通常有两种，一种是使用基于锁相环的频率合成方式，另外一种是基于数字频率直接合成(DDS)的方式，但如果装置运行过程中出现频率合成有问题的情况(如正弦波频率因为器件老化等发生改变或者因为芯片损坏根本没有正弦信号生成)，收发信机没有提供相应措施来进行判断，这时如果发生区外输电线路故障则会造成保护装置误动的情况。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够实时测量通道功率的方法，为了使收发信机对产生或者接收的频率能够进行实时监测，本专利技术还提供了能够实时测量所产生信号频率的一种方法，防止特定情况下产生错误的发信频率。本专利技术克服现行人工判断通道交换试验带来的不足，提供一种功率智能判断通道交换试验的方法，这种方法不需要运行人员参与通道交换试验的判断，只需要等待收发信机在液晶上给出通道交换试验的结果，如果通道交换试验失败则还显示出失败的原因。 本专利技术所采用的功率测量技术方案是一种。进行通道功率测量首先将被测量的正弦信号衰减后和本地载频进行混频得到差频频率为0.5-10M区间内的某个整数频率信号；如1MHz的正弦信号，然后采用中心频率为整数频率信号(如1MHz)窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的1MHz信号，再对1MHz频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。 再由发信机端进行频率测量，将频率为X(KHz)的正弦波经过一个比较器整形后得到一个频率为X(KHz)的方波信号，而后经过一个分频系数为Z的分频器，对同频率的方波进行分频产生低频率的方波，就可以得到频率为Y(KHz)的方波信号；再对低频率的方波周期进行精确时间测量，通过测量低频率方波周期得到的时间和分频器分频的倍数还原正弦波频率；在测量低频率方波周期过程中，设置一个计数器，此计数器在方波的上升沿清零并开始计数，当下一个方波的上升沿到来时计数器将计数值保存到另一个寄存器后再次清零并进行下一轮的计数；设计数器每加1所用的时间为K，寄存器保存下来的计数值为M，则得到 (1) 又知X＝Y*Z(2) 由(1)和(2)有 这样就得到了所需要测量的频率X。 所述的通道交换试验智能判断方法，是用收发信机的微处理器定时对收发信机开关量“收信”和“发信”进行采样，通过这两个开关量和收发信机通道交换试验的逻辑进行对比，再对照通道试验过程中有无通道3dB跌落告警产生，判断通道交换试验的成败。 所述方法的步骤包括 1)微处理器通过对开入量“发信”进行判断，如果“发信”为1的时间为200±10毫秒，则认为通道交换试验开始； 2)当微处理器认为通道交换试验开始后，对开入“发信”和开出“收信”进行连续监视，如果“收信”满足连续15.2±0.2秒为1，并且“发信”量在“收信”为1的最后10±0.1秒时间内也为1，则判断通道交换试验逻辑完成； 3)当步骤2)完成后，微处理器查看在“收信”为1的时间内，如果没有通道3dB跌落告警，则最终判定整个通道交换试验成功；如果步骤2)中判断通道交换试验逻辑没有完成或有通道3dB跌落告警中任意一个不满足，则判定通道交换试验失败。 4)当通道交换试验开始，并且整个通道交换试验的判断过程完成后，微处理器会输出判断的结果以及由“通道电平”、“发信”和“收信”组成的录波波形，如果通道交换试验失败则还输出具体失败的原因。 通道功率测量采用的技术方案是首先将被测量的正弦信号衰减成小信号后和本地载频进行混频得到频率为1MHz的正弦信号，然后采用中心频率为1MHz窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的1MHz信号，再对1MHz频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就可以通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。 本专利技术有益效果是使收发信机能够对通道功率和频率进行实时监测和检测，收发信机能够在运行过程中频率出错的情况下及时恢复设定的频率，如果无法恢复可以产生告警通知运行人员，避免了由于频率错误可能导致的严重后果，大大提高了收发信机的可靠性；通道功率估计功能可以方便地测量收发信机的发信电平、起动电平和收信电平，使工作人员直接以数字化方式得到通道口的功率电平，而不需要再借助于专门测量仪器，大大简化了现场运行人员和维护人员的工作流程。 本专利技术判断通道交换试验的成败，用微机智能判断的方法可以简化运行人员工作。 附图说明 图1频率测量实现原理图。 图2为比较器在噪声作用下发生翻转现象示意图。 图3为带滞回特性的比较器，A点为下降沿产生的比较电平值，B点为上升沿产生的比较电平值。 图4是频率测量过程中由计数器测量方波信号周期时带来误差示意图。 图5是频率测量的一种具体实现方案。 图6为功率测量实现原理图。 图7为精密整流效果图。 图8为峰值提取效果图。 图9为混频过程中随着输入信号幅值变化，输出信号幅值并不一定随着输入信号呈线形变化而产生的非线形情况。 图10为收发信机通道交换试验发信和收信开关量标准时序图 图11为本专利技术判断通道交换试验开始的示意图 图12为本专利技术判断通道交换试验逻辑是否完成的示意图 图13是本专利技术3dB电平跌落告警的判断时间区域 图14是本专利技术通道交换试验判断后显示界面示意图 图中A，B为输电线路两侧的收发信机，A为通道交换试验的发起端，时间单位为毫秒或者秒。 图15是电路图 具体实施例方式 下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。 通道交换试验采用微处理器智本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率测量的通道交换试验智能判断方法，其特征是进行通道功率测量：首先将被测量的正弦信号衰减后和本地载频进行混频得到差频频率为０．５－１０Ｍ区间内的某个整数频率信号；如１ＭＨｚ的正弦信号，然后采用中心频率为整数频率信号（如１ＭＨｚ）窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的１ＭＨｚ信号，再对１ＭＨｚ频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。

【技术特征摘要】
1.一种功率测量的通道交换试验智能判断方法，其特征是进行通道功率测量首先将被测量的正弦信号衰减后和本地载频进行混频得到差频频率为0.5-10M区间内的某个整数频率信号；如1MHz的正弦信号，然后采用中心频率为整数频率信号(如1MHz)窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的1MHz信号，再对1MHz频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。2.根据权利要求1所述的功率测量的通道交换试验智能判断方法，其特征是再发信机端进行频率测量，将频率为X(KHz)的正弦波经过一个比较器整形后得到一个频率为X(KHz)的方波信号，而后经过一个分频系数为Z的分频器，对同频率的方波进行分频产生低频率的方波，就可以得到频率为Y(KHz)的方波信号；再对低频率的方波周期进行精确时间测量，通过测量低频率方波周期得到的时间和分频器分频的倍数还原正弦波频率；在测量过程中，设置一个计数器，此计数器在方波的上升沿清零并开始计数，当下一个方波的上升沿到来时计数器将计数值保存到另一个寄存器后再次清零并进行下一轮的计数；设计数器每加1所用的时间为K，寄存器保存下来的计数值为M，则得到又知X＝Y*Z(2)由(1)和(2)有这样就得到了所需要测量的频率X。3.根据权利要求1或2所述的功率测量的通道交换试验智能判断方法，其特征是把收发信机的微处理器定时对收发信机开关量“收信”和“发信”进行采样，通过这两个开关量和收发信机通道交换试验的逻辑进行对比，再对照通道试验过程中有无通道3dB跌落告警产生，判断通道交换试验的成败。4.根据权利要求3所述的功率测量的通道交换试验智能判断方法，其特征是所述方法的步骤包括1)微处理器通过对开入量“发信”进行判断，如果“发信”为1的时间为200±10毫秒，则认为通道交换试验开始；2)当微处理器认为通道交换试验开始后，对开入“发信”和开出“收信”进行连续监视，如果“收信”满足连续15.2±0.2秒为1，并且“发信”量在“收信”为1的最后10±0....

【专利技术属性】
技术研发人员：朱继红，冯亚东，戚朝银，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]