[发明专利]用于电力监控系统的数据采集模板

说明书

技术领域

     本发明涉及电力系统控制领域，尤其是涉及用于电力监控系统的数据采集模板。

背景技术

电力监控系统有很严格的实时性要求，需采集每一时刻电流、电压、频率的幅值及变化率以判断是否发生故障。由于实际电力系统中的工频信号并不是标准的正弦信号，在50HZ的基频中叠加了很多高次谐波，因而故障发生时，信号畸变大、干扰强。同时在电力系统故障分析时，不但需要知道每一路模拟量信号的大小，还要知道信号之间的相位关系。而现有数据采集模板存在采样频率低、抗干扰能力弱、采样通路少的问题，因而数据采样、处理的精度与速度较低，随之引起的则是继电保护系统可靠性降低。 

发明内容

本发明的目的是克服现有数据采集技术的不足，提供用于电力监控系统的数据采集模板，其具有数据采样抗干扰能力强、精度高、速度快的优点。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：用于电力监控系统的数据采集模板，包括预处理单元、信号处理单元及数据采集单元，其中：所述预处理单元包括模拟量预处理模块、工频整形模块及开关量预处理模块，所述模拟量预处理模块用于滤除叠加在工频信号中的高频成分，并将微弱的工频信号放大处理转换成所需值，所述工频整形模块用于将工频信号整形转换为一个同相位的方波信号，所述开关量预处理模块用于实现遥控信号的输入、自检、输出以及输入与输出间的绝缘隔离；所述信号处理单元用于产生满足模数转换时序要求的信号；所述数据采集单元包括同步采样/保持模块、模数转换模块、储存器模块，所述模数转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述同步采样/保持模块用于实现对多路模拟量的同步采样及保持，所述储存器模块用于储存转换结果。

进一步地，所述模拟量预处理模块包括无源低通滤波及四运放大集成电路，所述开关量预处理模块包括光电耦合器及缓冲驱动器。本发明中，选用四运放大集成电路，具有高压范围宽，静态功耗小的特点。

进一步地，所述工频整形单元包括由LM393构成的比较器。

进一步地，所述信号处理单元包括开关量读取模块和模数控制模块，所述开关量读取模块通过开关量预处理模块读取开关开合状态，所述模数控制模块用于产生满足模数转换时序要求的信号。

与现有数据采集技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过模拟量预处理模块的设置可将信号中的高频成分滤除实现模拟量的滤波，从而有效避免信号混叠失真；通过工频整形模块的设置，可将一路电压信号整形为同相位的方波，便于测量电力线路的工频周期。通过数据采集单元的设置，可实现对12路输入模拟量信号的同步采样，从而可对每一路模拟量信号的大小及相位关系进行采集并储存。本发明不仅抗干扰能力强、采集精度高，且结构紧凑、性能稳定。

附图说明

图1为本发明所述的用于电力监控系统的数据采集模板一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，用于电力监控系统的数据采集模板，包括预处理单元、信号处理单元及数据采集单元，其中：所述预处理单元包括模拟量预处理模块、工频整形模块及开关量预处理模块，所述模拟量预处理模块用于滤除叠加在工频信号中的高频成分，并将微弱的工频信号放大处理转换成所需值，所述工频整形模块用于将工频信号整形转换为一个同相位的方波信号，所述开关量预处理模块用于实现遥控信号的输入、自检、输出以及输入与输出间的绝缘隔离；所述信号处理单元用于产生满足模数转换时序要求的信号；所述数据采集单元包括同步采样/保持模块、模数转换模块、储存器模块，所述模数转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述同步采样/保持模块用于实现对多路模拟量的同步采样及保持，所述储存器模块用于储存转换结果。