一种电力系统数据采集通道自适应调整方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力系统数据采集通道自适应调整方法及装置，其中方法包括如下步骤：获取CPU的温度实际检测值；依据温度实际检测值，获取若干个数据采集通道分别对应的采样系数；依据采样系数，对数据采集通道进行采样误差的动态补偿。通过对CPU温度的监测，记录装置上电时各个数据采样通道的起始误差，并随着温度的变化，自适应地调整各采样通道，提高了保护和计量的精度，在一定程度上避免了采用突变量启动元件的数字化控制保护系统的频繁启动，减少了数字化控制保护系统误出口几率。减少了数字化控制保护系统误出口几率。减少了数字化控制保护系统误出口几率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统数据采集通道自适应调整方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力设备数据检测
，特别涉及一种电力系统数据采集通道自适应调整方法及装置。

技术介绍

[0002]数字化控制保护系统中，现场的物理量一般都要通过电压、电流等类型的传感器将物理量送入到采集系统，如何在同一通道上实现对众多不同信号的采集将成为通用数据采集的核心。一般都需要信号调理电路将采集到的非电压信号转换为A/D转换器能够识别电压信号。在数据采集过程中，需要经过开关选通，决定对哪个通道的信号进行采集，其模拟量输入框图如图1所示。
[0003]根据上述的设计原理及思路，传感器输入信号进入采集模块后，经过信号调理模块完成对输入信号的滤波和放大，将输入信号的频率范围调理为适合采集系统所采集的频率范围，同时对其进行阻抗变换，之后进入模拟切换开关进行通道的选择切换，最终实现将输入信号依次送入到A/D转换模块中进行A/D转换。
[0004]数字化控制保护系统中，需要前级信号调理电路对信号进行放大处理，放大电路中一般都会使用专用运放，运放因其固有特性，会存在零点漂移与温度漂移，再加上模数转换器(ADC)使用中产生的误差会导致采集结果对控制保护系统产生较大的偏差，DSP2812的典型转换特性曲线如图2所示。
[0005]消除ADC的量化误差可通过中值滤波的方式。消除运放所产生的零点漂移与温度漂移一般使用两点校准法，即采用两点固定电压作为基准，通过计算得到偏移误差与增益误差，并对转换结果进行相应补偿，从而提高数据采集系统的精度。根据ADC实际转换特性曲线可知，假设实际增益为ma，实际偏移为b，则模拟量输入X与数字量输出Y之间满足下式：
[0006]Y＝m
a
*X+b
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(1)
[0007]此时，通过引入两个精准基准源的模拟量输入X1和X2，则可通过解二元一次方程组(2)得到实际增益ma以及实际偏移b，根据表达式(1)则可计算出任意通道模拟量输入经过校准后的数据。
[0008]Y1＝m
a
*X1+b
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(2)
[0009]Y2＝m
a
*X2+b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0010]目前现有的保护控制装置，一般都是在装置出厂前或投运前进行零漂校正和系数校正。这里所说的零漂校正，是指在装置出厂前或投运前测量出零漂，作为一个定值固化在保护装置中。实际运行时，保护装置每次采样时都减去这个固定的零漂值。系数校正是指在装置出厂前或投运前，利用外部的标准电源进行校准，把每一路通道的校正系数作为一个定值固化在保护装置中。实际运行时，保护装置每次采样时都会考虑这个校正系数。该方法未考虑随着运行年限的增长，采集回路的器件随温度发生老化产生的偏差的校正。

技术实现思路

[0011]本专利技术实施例的目的是提供一种电力系统数据采集通道自适应调整方法及装置，通过对CPU温度的监测，记录装置上电时各采样通道的起始误差，并随着温度的变化，自适应地调整各采样通道，提高了保护和计量的精度，在一定程度上避免了采用突变量启动元件的数字化控制保护系统的频繁启动，减少了数字化控制保护系统误出口几率。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种电力系统数据采集通道自适应调整方法，包括如下步骤：
[0013]获取CPU的温度实际检测值；
[0014]依据所述温度实际检测值，获取若干个数据采集通道分别对应的采样系数；
[0015]依据所述采样系数，对所述数据采集通道进行采样误差的动态补偿。
[0016]进一步地，所述获取CPU的温度实际检测值之前，还包括：
[0017]通过标准测试源对所述若干个数据采集通道进行误差校准，得到每个所述数据采集通道的温度
‑
采样系数对应关系。
[0018]进一步地，所述通过标准测试源对所述若干个数据采集通道进行误差校准以得到每个所述数据采集通道的温度
‑
采样系数对应关系，具体包括如下步骤：
[0019]基于所述标准测试源对每个所述数据采集通道施加额定电流值或额定电压值；
[0020]获取第一预设温度对应的若干个周波采样数据，并计算其平均值，作为一个周波的标准输出波形；
[0021]将环境温度调整为第二预设温度值，并获取CPU记录的温度及每个所述数据采集通道连续若干个周波的实际输出值，并计算一个周波内的平均值，得到所述第二预设温度值时一个周波的对应输出波形；
[0022]计算所述第二预设温度值时每个所述数据采集通道对应的所述采样系数。
[0023]进一步地，所述第二预设温度值的范围为电力系统数据采集通道能适应的最低温度至最高温度。
[0024]进一步地，所述采样系数为所述第二预设温度值时一个周波内的实际输出/标准输出的平均值。
[0025]相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种电力系统数据采集通道自适应调整装置，包括：
[0026]温度检测模块，其用于获取CPU的温度实际检测值；
[0027]数据计算模块，其用于依据所述温度实际检测值，获取若干个数据采集通道分别对应的采样系数；
[0028]数据补偿模块，其用于依据所述采样系数，对所述数据采集通道进行采样误差的动态补偿。
[0029]进一步地，所述电力系统数据采集通道自适应调整装置还包括：
[0030]系数计算模块，其用于通过标准测试源对所述若干个数据采集通道进行误差校准，得到每个所述数据采集通道的温度
‑
采样系数对应关系。
[0031]进一步地，所述系数计算模块包括：
[0032]测试单元，其用于基于所述标准测试源对每个所述数据采集通道施加额定电流值或额定电压值；
[0033]第一计算单元，其用于获取第一预设温度对应的若干个周波采样数据，并计算其平均值，作为一个周波的标准输出波形；
[0034]第二计算单元，将环境温度调整为第二预设温度值，并获取CPU记录的温度及每个所述数据采集通道连续若干个周波的实际输出值，并计算一个周波内的平均值，得到所述第二预设温度值时一个周波的对应输出波形；
[0035]第三计算单元，其用于计算所述第二预设温度值时每个所述数据采集通道对应的所述采样系数。
[0036]进一步地，所述第二预设温度值的范围为电力系统数据采集通道能适应的最低温度至最高温度。
[0037]进一步地，所述采样系数为所述第二预设温度值时一个周波内的实际输出波形/标准输出波形的平均值。
[0038]相应地，本专利技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述电力系统数据采集通道自适应调整方法。
[0039]相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统数据采集通道自适应调整方法，其特征在于，包括如下步骤：获取CPU的温度实际检测值；依据所述温度实际检测值，获取若干个数据采集通道分别对应的采样系数；依据所述采样系数，对所述数据采集通道进行采样误差的动态补偿。2.根据权利要求1所述的电力系统数据采集通道自适应调整方法，其特征在于，所述获取CPU的温度实际检测值之前，还包括：通过标准测试源对所述若干个数据采集通道进行误差校准，得到每个所述数据采集通道的温度
‑
采样系数对应关系。3.根据权利要求2所述的电力系统数据采集通道自适应调整方法，其特征在于，所述通过标准测试源对所述若干个数据采集通道进行误差校准以得到每个所述数据采集通道的温度
‑
采样系数对应关系，具体包括如下步骤：基于所述标准测试源对每个所述数据采集通道施加额定电流值或额定电压值；获取第一预设温度对应的若干个周波采样数据，并计算其平均值，作为一个周波的标准输出波形；将环境温度调整为第二预设温度值，并获取CPU记录的温度及每个所述数据采集通道连续若干个周波的实际输出值，并计算一个周波内的平均值，得到所述第二预设温度值时一个周波的对应输出波形；计算所述第二预设温度值时每个所述数据采集通道对应的所述采样系数。4.根据权利要求3所述的电力系统数据采集通道自适应调整方法，其特征在于，所述第二预设温度值的范围为电力系统数据采集通道能适应的最低温度至最高温度。5.根据权利要求3所述的电力系统数据采集通道自适应调整方法，其特征在于，所述采样系数为所述第二预设温度值时一个周波内的实际输出/标准输出的平均值。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红跃，樊占峰，牛志雷，宋红涛，刘志文，尹明，朱若松，马和科，黄伟，沈燕华，张艳超，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：