一种变电站交流电流电压二次回路智能检验系统技术方案

一种变电站交流电流电压二次回路智能检验系统，本发明专利技术硬件部分中DSP芯片与一次回路AD7865连接，一次回路AD芯片又分别与一次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；ARM嵌入式控制器还通过GPRS通信模块与二次回路AD芯片连接，二次回路AD芯片又分别与二次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；调压控制模块还与DC/DC电源模块连接；DC/DC电源模块又与AC/DC开关电源模块连接；软件部分包括调压控制PID运算、GPRS通信处理部分以及DSP同步采样算法部分，所述三部分软件均采用ARM+DSP软件设计单元完成。本发明专利技术是一种全数字化、多功能、高精度、智能化的多参数回路测量装置，是变电站、电厂等工程中必须用到的设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变电站交流电流电压二次回路试验的重要设备，特别用于检验变电站电流、电压二次回路接线的正确性，规范统一变电站交流电流电压回路的检验方法，属于输(配)电站工程设备

技术介绍
由于变电站交流二次回路常出现各种潜在故障隐患，造成继电保护等装置误动或者拒动引起的事故仍然不断发生。根据GB 50171 T-1992《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》、Q/CSG10008-2004《继电保护及安全自动装置检验条例》等相关规程、规定要求，“二次回路接线按图施工，接线正确”，特别是“新投入或经更改的电流、电压回路，应直接利用工作电压检查电压二次回路，利用负荷电流检查电流二次回路接线的正确性。”等条款对交流回路安装接线、试验都要求其正确性和可靠性。目前，缺乏有关交流电流电压二次回路现场调试工作的标准，现场试验工作也不规范。国内外均无功能齐全的交流电流电压二次回路检验仪器系统。现场主要利用干电池配合指针式万用表、电缆对线器、钳形相位表、继电保护测试仪、互感器校验仪和大电流发生器等设备完成回路单个设备的检验，缺乏完整性和系统性。由于现场试验没有专用的试验系统，自动智能化水平不高，每次现场试验都要装卸一二次试验设备，给人力资源带来极大的浪费，不同人员、不同方法下互感器二次回路和二次设备的正确配合问题突出，没有建立科学、客观、智能的检验系统。变电站工程中存在安全隐患及试验质量不高的问题，也急需研究开发一套科学客观的交流电流电压二次回路检验系统统一规范现场试验。变电站交流电流电压二次回路智能检验系统是根据电力行业继电保护相关的检验规程及标准，专门针对于交流电流电压回路检验的的智能化系统。检测装置可在基本上不改变回路接线、无须反复装卸试验设备以及针对测试场所分布比较分散的其他情况下， 在线测出一次侧和二次侧的电压电流以及相位值并给出结果。进而判断回路的断路、短路、接触不良、CT极性接反、CT变化或者PT等回路故障，是电力部门得力的一套变电站自动智能检验系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于代替传统的电流电压二次回路校验仪，研制出一种智能化程度高、实用可靠、高精度、便携式的变电站交流电流电压二次回路智能检验系统，进一步加强电力部门电流电压二次回路的管理形成统一的作业标准，以及提高电网的安全稳定运行。本专利技术是通过如下技术方案来实现的。一种变电站交流电流电压二次回路智能检验系统，本专利技术特征是，包括硬件部分和软件部分；硬件部分以ARM嵌入式控制器为核心分别连接DSP芯片、TFTIXD显示模块、4X4矩阵键盘、数字时钟日历芯片、PC接口、调压控制模块；其中，DSP芯片与一次回路AD7865连接,一次回路AD芯片又分别与一次回路钳形互感器电流米样输入和电压米样输入连接；ARM嵌入式控制器还通过GPRS通信模块与二次回路AD芯片连接，二次回路AD芯片又分别与二次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；调压控制模块还与DC/DC电源模块连接；DC/DC电源模块又与AC/DC开关电源模块连接；软件部分包括调压控制PID运算、GPRS通信处理部分以及DSP同步采样算法部分，所述三部分软件均采用ARM+DSP软件设计单元完成。本专利技术DSP软件设计单元经过光耦隔离后，连接电机驱动电路与AD转换电路，从而达到调压器的输出电压的控制以及AD芯片的启动和转换的目的。本专利技术的采样数据的运算处 理设置在DSP软件设计单元内；算法采用FFT算法以及硬件同步采样法。ARM嵌入式控制器与GPRS通信模块进行连接匹配，其中GPRS选用GTM900C无线模块。本专利技术AD芯片采用高速芯片AD7865。本专利技术的有益效果是，采用“高精度A/D+ARM+DSP+GPRS”的方案，这种方案的优点，在于把二次侧的测量中的数据的传输通过GPRS来传输到测试终端，满足了室外操作环境，同时调压器具有可编程的电压输出，调压控制具有自动和手动控制两种方式，充分考虑的适应了现场监测的要求。下面结合附图及实施例进一步阐述本
技术实现思路
。附图说明附图I :本专利技术总体结构示意图；附图2 :系统硬件原理框图；附图3 :外围电路不意图；附图4 :软件工作流程图；附图5 :检定变电站电流电压二次回路接线图；附图6 :系统测试仪接线图。具体实施例方式本专利技术属一种电力用电流电压回路自动测试系统，该方法为I)通过自动测试系统软件计算一次短路电流、电压值，然后对应操作好变电站一次设备状态，连接好自动测试系统，手动或自动加入电流、电压，再对潮流经过的所有互感器二次回路，用智能钳型相位表在线测出幅值及相位值，并将测试数据通过GPRS传回测试终端，与计算值比较是否相等，进而判断出互感器二次回路和保护极性的正确与否及故障原因。2)针对测试场所分布比较分散等情况下，使用GPRS系统在线测出一次侧和二次侧的电压电流以及相位值并给出测试结果，进而判断回路的断路、短路、接触不良、CT极性接反、CT变化或者PT等回路故障；3)采用微机程控的测试全过程，在不改变测试回路的情况下，检测电流、电压回路及互感器极性的情况，显示瞬时检测状态下的一次电流、二次电流、电压、互感比，采集的数据通过GPRS远程传输到测试终端；4)测试终端软件系统会自动根据采集的相关数据以及相关理论公式计算参数，并与计算值比较基本判断是否相等，液晶显示器自动显示测试结果。见图1，一种变电站交流电流电压二次回路智能检验系统，本专利技术特征是包括硬件部分和软件部分；硬件部分以ARM嵌入式控制器为核心分别连接DSP芯片、TFT IXD显示模块、4X4矩阵键盘、数字时钟日历芯片、PC接口、调压控制模块；其中，DSP芯片与一次回路AD7865连接,一次回路AD芯片又分别与一次回路钳形互感器电流米样输入和电压米样输入连接；ARM嵌入式控制器还通过GPRS通信模块与二次回路AD芯片连接，二次回路AD芯片又分别与二次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；调压控制模块还与DC/DC电源模块连接；DC/DC电源模块又与AC/DC开关电源模块连接；软件部分包括调压控制PID运算、GPRS通信处理部分以及DSP同步采样算法部分，所述三部分软件均采用ARM+DSP软件设计单元完成。 本专利技术DSP软件设计单元经过光耦隔离后，连接电机驱动电路与AD转换电路，从而达到调压器的输出电压的控制以及AD芯片的启动和转换的目的。本专利技术的采样数据的运算处理设置在DSP软件设计单元内；算法采用FFT算法以及硬件同步采样法。ARM嵌入式控制器与GPRS通信模块进行连接匹配，其中GPRS选用GTM900C无线模块。本专利技术AD芯片采用高速芯片AD7865。见图2、图3、图4采样信号通过采样电路取得现场实测数据，但是信号包含的大量噪声干扰和高次谐波会引起频率测量等方面的误差，对于FFT算法如果采样值不能均匀分布在信号周期内，会给测量带来很大的测量误差，所以对采样数据必须进行处理。电力系统中的各种噪声一般可以认为是随机性白噪声。这些年，相继有学者提出过许多消除噪声的方法，如小波变换法等。小波变换在时频域同时存在时具有良好的局部化特性，可根据信号不同频率成分自动调节取样密度，从而实现对信号消噪处理。考虑到自动检测仪的重点是相位和幅值的检测功能以及DSP硬件对FFT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站交流电流电压二次回路智能检验系统，其特征是，包括硬件部分和软件部分；硬件部分以ARM嵌入式控制器为核心分别连接DSP芯片、TFT？LCD显示模块、4X4矩阵键盘、数字时钟日历芯片、PC接口、调压控制模块；其中，DSP芯片与一次回路AD7865连接，一次回路AD芯片又分别与一次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；ARM嵌入式控制器还通过GPRS通信模块与二次回路AD芯片连接，二次回路AD芯片又分别与二次回路钳形互感器电流采样输入和电压采样输入连接；调压控制模块还与DC/DC电源模块连接；DC/DC电源模块又与AC/DC开关电源模块连接；软件部分包括调压控制PID运算、GPRS通信处理部分以及DSP同步采样算法部分，所述三部分软件均采用ARM+DSP软件设计单元完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柱揆，陈勇，许守东，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司电力研究院，云南电网公司技术分公司，
类型：发明
国别省市：