一種雙母線自適應採樣選線裝置製造方法
2023-08-22 11:52:16
一種雙母線自適應採樣選線裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙母線自適應採樣選線裝置，包括第一母線、第二母線、第一電壓互感器、第二電壓互感器、第一開關電路、第二開關電路、電流互感器、第一模擬信號採集電路、第二模擬信號採集電路、第三模擬信號採集電路、主控制器和主變壓器；通過開關電路和主控制器的控制能夠自動的採集和計算無功功率。本發明的雙母線自適應採樣選線裝置能夠正確、可靠地實現主變壓器的無功功率採集計算，保證了後續電能質量治理的正確性和有效性，為有效降低輸電線路的損耗提供準確的輔助計算與測量。
【專利說明】一種雙母線自適應採樣選線裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種母線自適應採樣選線裝置，特別是涉及一種計算雙母線無功功率 的自適應採樣選線裝置。
【背景技術】
[0002] 在220KV變電站中，一般都會有多條母線、多臺主變壓器，每條母線上有所屬的 PT。根據需要可以將某臺特定的主變壓器掛接到某條特定的母線上。無功補償控制器一般 需要補償某臺主變壓器的無功功率，所以需要採樣計算出流過該主變壓器的無功功率。
[0003] 目前各無功補償廠家的控制器一般都只具備一組PCC點電壓採樣能力，所以會出 現採樣錯位的情況。有的廠家為了避免這種情況的出現，外部設計手動電氣切換開關來實 現主變壓器電壓採樣的PT切換。手動切換的方式存在接線點多、器件體積大、成本較高、可 靠性較差、切換過程中容易出現短路現象等問題，已經不適應現在無人值守變電站的運行 要求了。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在於克服現有技術之不足，提供一種雙母線自適應採樣選線裝置，它 可以自動的對雙母線上的電壓進行採樣，不易出現採樣錯誤，可靠性高。
[0005] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種雙母線自適應採樣選線裝置， 包括第一母線、第二母線、第一電壓互感器、第二電壓互感器、第一開關電路、第二開關電 路、電流互感器、第一模擬信號採集電路、第二模擬信號採集電路、第三模擬信號採集電路、 主控制器和主變壓器；
[0006] 所述主控制器包括第一數字處理模塊、第二數字處理模塊、第三數字處理模塊、邏 輯判斷模塊和無功功率計算模塊；所述邏輯判斷模塊包括第一開關和第二開關；所述第一 數字處理模塊的輸出通過第一開關後連接無功功率計算模塊；所述第二數字處理模塊的輸 出通過第二開關後連接無功功率計算模塊；所述第三數字處理模塊的輸出端與所述無功功 率計算模塊相連；
[0007] 所述第一電壓互感器的輸入端與所述第一母線相連，所述第一電壓互感器的輸出 端與第一模擬信號採集電路的輸入端相連；所述第一模擬信號採集電路的輸出端與所述主 控制器中第一數字處理模塊的輸入端相連；所述第一電壓互感器將第一母線上的第一電壓 轉換成第一測量電壓；所述第一模擬信號採集電路採集第一電壓互感器輸出的第一測量電 壓，並輸出第一電壓模擬量至所述主控制器中的第一數字處理模塊；所述第一數字處理模 塊將該第一電壓模擬量轉換為可計算的第一電壓數字量；
[0008] 所述第二電壓互感器的輸入端與所述第二母線相連，所述第二電壓互感器的輸出 端與第二模擬信號採集電路的輸入端相連；所述第二模擬信號採集電路的輸出端與所述主 控制器中第二數字處理模塊的輸入端相連；所述第二電壓互感器將第二母線上的第二電壓 轉換成第二測量電壓；所述第二模擬信號採集電路採集第二電壓互感器輸出的第二測量電 壓，並輸出第二電壓模擬量至所述主控制器中的第一數字處理模塊；所述第二數字處理模 塊將該第二電壓模擬量轉換為可計算的第一電壓數字量；
[0009] 所述第一開關電路的輸入端與所述第一母線相連；所述第一開關電路的輸出端與 所述主控制器中邏輯判斷模塊的第一輸入端相連，將所述第一開關電路的開關狀態信息傳 輸至主控制器的邏輯判斷模塊；
[0010] 所述第二開關電路的輸入端與所述第二母線相連，所述第二開關電路的輸出端與 所述主控制器中邏輯判斷模塊的第二輸入端相連，將所述第二開關電路的開關狀態信息傳 輸至主控制器的邏輯判斷模塊；
[0011] 所述第一開關電路的輸出端和所述第二開關電路的輸出端相連的節點與所述電 流互感器的輸入端相連；所述電流互感器的輸出端與所述第三模擬信號採集電路的輸入端 相連；所述第三模擬信號採集電路的輸出端與所述主控制器中第三數字處理模塊的輸入端 相連；當第一開關電路閉合、第二開關電路斷開時，所述電流互感器將第一母線輸出的第一 電流轉換成第一測量電流；所述第三模擬信號採集電路採集電流互感器輸出的第一測量電 流，並輸出第一電流模擬量至所述主控制器中的第三數字處理模塊；所述第三數字處理模 塊將第一電流模擬量轉換為可供計算的第一電流數字量；當第一開關電路斷開、第二開關 電路閉合時，所述電流互感器將第二母線輸出的第二電流轉換成第二測量電流；所述第三 模擬信號採集電路採集電流互感器輸出的第二測量電流，並輸出第二電流模擬量至所述主 控制器中的第三數字處理模塊；所述第三數字處理模塊將第二電流模擬量轉換為可供計算 的第二電流數字量；
[0012] 所述主變壓器與所述電流互感器的輸出端相連相連；
[0013] 其中，所述主控制器中的邏輯判斷模塊包含互鎖算法處理單元，使主控制器中的 第一開關與第二開關不會同時閉合；當第一開關電路閉合，第二開關電路斷開時，所述邏輯 判斷模塊控制第一開關閉合，第二開關斷開，使第一電壓數字量和第一電流數字量傳輸至 所述無功功率計算模塊計算第一母線上的無功功率；當第二開關電路閉合，第一開關斷開 時，所述邏輯判斷模塊控制第二開關閉合，第一開關斷開，使第二電壓數字量和第二電流數 字量傳輸至所述無功功率計算模塊計算第二母線上的無功功率。
[0014] 優選的，所述主控制器中的第一數字處理模塊、第二數字處理模塊和第三數字處 理模塊對採集到的模擬量進行數字離散化採樣；所述無功功率計算模塊採用的計算公式 為：
[0015]
【權利要求】
1. 一種雙母線自適應採樣選線裝置，其特徵在於，包括第一母線、第二母線、第一電壓 互感器、第二電壓互感器、第一開關電路、第二開關電路、電流互感器、第一模擬信號採集電 路、第二模擬信號採集電路、第三模擬信號採集電路、主控制器和主變壓器； 所述主控制器包括第一數字處理模塊、第二數字處理模塊、第三數字處理模塊、邏輯判 斷模塊和無功功率計算模塊；所述邏輯判斷模塊包括第一開關和第二開關；所述第一數字 處理模塊的輸出通過第一開關後連接無功功率計算模塊；所述第二數字處理模塊的輸出通 過第二開關後連接無功功率計算模塊；所述第三數字處理模塊的輸出端與所述無功功率計 算模塊相連； 所述第一電壓互感器的輸入端與所述第一母線相連，所述第一電壓互感器的輸出端與 第一模擬信號採集電路的輸入端相連；所述第一模擬信號採集電路的輸出端與所述主控制 器中第一數字處理模塊的輸入端相連；所述第一電壓互感器將第一母線上的第一電壓轉換 成第一測量電壓；所述第一模擬信號採集電路採集第一電壓互感器輸出的第一測量電壓， 並輸出第一電壓模擬量至所述主控制器中的第一數字處理模塊；所述第一數字處理模塊將 該第一電壓模擬量轉換為可計算的第一電壓數字量； 所述第二電壓互感器的輸入端與所述第二母線相連，所述第二電壓互感器的輸出端與 第二模擬信號採集電路的輸入端相連；所述第二模擬信號採集電路的輸出端與所述主控制 器中第二數字處理模塊的輸入端相連；所述第二電壓互感器將第二母線上的第二電壓轉換 成第二測量電壓；所述第二模擬信號採集電路採集第二電壓互感器輸出的第二測量電壓， 並輸出第二電壓模擬量至所述主控制器中的第一數字處理模塊；所述第二數字處理模塊將 該第二電壓模擬量轉換為可計算的第一電壓數字量； 所述第一開關電路的輸入端與所述第一母線相連；所述第一開關電路的輸出端與所述 主控制器中邏輯判斷模塊的第一輸入端相連，將所述第一開關電路的開關狀態信息傳輸至 主控制器的邏輯判斷模塊； 所述第二開關電路的輸入端與所述第二母線相連，所述第二開關電路的輸出端與所述 主控制器中邏輯判斷模塊的第二輸入端相連，將所述第二開關電路的開關狀態信息傳輸至 主控制器的邏輯判斷模塊； 所述第一開關電路的輸出端和所述第二開關電路的輸出端相連的節點與所述電流互 感器的輸入端相連；所述電流互感器的輸出端與所述第三模擬信號採集電路的輸入端相 連；所述第三模擬信號採集電路的輸出端與所述主控制器中第三數字處理模塊的輸入端相 連；當第一開關電路閉合、第二開關電路斷開時，所述電流互感器將第一母線輸出的第一電 流轉換成第一測量電流；所述第三模擬信號採集電路採集電流互感器輸出的第一測量電 流，並輸出第一電流模擬量至所述主控制器中的第三數字處理模塊；所述第三數字處理模 塊將第一電流模擬量轉換為可供計算的第一電流數字量；當第一開關電路斷開、第二開關 電路閉合時，所述電流互感器將第二母線輸出的第二電流轉換成第二測量電流；所述第三 模擬信號採集電路採集電流互感器輸出的第二測量電流，並輸出第二電流模擬量至所述主 控制器中的第三數字處理模塊；所述第三數字處理模塊將第二電流模擬量轉換為可供計算 的第二電流數字量； 所述主變壓器與所述電流互感器的輸出端相連相連； 其中，所述主控制器中的邏輯判斷模塊包含互鎖算法處理單元，使主控制器中的第一 開關與第二開關不會同時閉合；當第一開關電路閉合，第二開關電路斷開時，所述邏輯判斷 模塊控制第一開關閉合，第二開關斷開，使第一電壓數字量和第一電流數字量傳輸至所述 無功功率計算模塊計算第一母線上的無功功率；當第二開關電路閉合，第一開關斷開時，所 述邏輯判斷模塊控制第二開關閉合，第一開關斷開，使第二電壓數字量和第二電流數字量 傳輸至所述無功功率計算模塊計算第二母線上的無功功率。
2. 根據權利要求1所述的一種雙母線自適應採樣選線裝置，其特徵在於：所述主控制 器中的第一數字處理模塊、第二數字處理模塊和第三數字處理模塊對採集到的模擬量進行 數字離散化採樣；所述無功功率計算模塊採用的計算公式為：
其中，Qaw為無功功率計算悞塊計算得的尤功功卒，N為電壓信號和電流信號每個周期 的採樣點個數，u(n+N/4)為電壓採樣瞬時值，i(η)為電流採樣瞬時值。
3. 根據權利要求1所述的一種雙母線自適應採樣選線裝置，其特徵在於：所述主控制 器中的邏輯判斷模塊還包括冗餘邏輯處理單元，當第一開關電路和第二開關電路同時閉合 時所述邏輯控制模塊強制控制第一開關和第二開關其中一個為閉合狀態另一個為斷開狀 --τO
4. 根據權利要求3所述的一種雙母線自適應採樣選線裝置，其特徵在於：所述主控制 器還包括報警模塊，當第一開關電路和第二開關電路同時閉合時由報警模塊發出警報。
5. 根據權利要求1所述的一種雙母線自適應採樣選線裝置，其特徵在於：所述主控制 器中的第一數字處理模塊、第二數字處理模塊和第三數字處理模塊均採用型號為ADS8364 的晶片，所述邏輯判斷模塊和無功功率計算模塊均採用TMS32F2812晶片。
【文檔編號】G01R19/25GK104459303SQ201410818364
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月24日 優先權日:2014年12月24日
【發明者】陳宇琦, 吳仁煒, 郭偉, 吳志垣, 張小紅, 王麗秀, 侯秀敏, 李巖, 黃雁, 俞豔梅, 邱桂中 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司龍巖供電公司