[实用新型]一种模拟量合并单元暂态延时测试的前端采集回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及继电保护校验领域，尤其是一种模拟量合并单元暂态延时测试的前端采集回路。

背景技术

模拟量输入合并单元目前已经大量在电力系统中应用，其绝对延时测试目前都是基于稳态电流或稳态电压值的传变延时测试。都是以基波作为其传变参考量利用基波相位角的变化根据频率计算其整体延时。但电力系统故障发生时，其暂态电流不是一个稳态过程，其波形中含有大量的高次谐波，合并单元的前置模拟量采集回路都带有低通滤波，其低通滤波参数直接影响其电流的传变的延时特性。

目前国内外没有一套完善的针对模拟量合并单元在暂态过程中暂态传变延时的测试方法。现在已经有了一些暂态的测试方法，其基本方法是借用稳态延时的测试概念，计算暂态过程模拟量的基波分量，利用基波的相位角的变化来计算合并单元的基波暂态延时，或者将电子式电流互感器和继电保护装置作为整体来测试整组动作时间。前者做法由于合并单元在暂态过程并不完全是基波分量，其高频分量不能在延时测试过程中得到体现，并且继电保护设备大多数瞬时性的保护都不是利用基波来实现继电保护功能，这决定了基波的绝对延时时间不能替代暂态下的延时时间，参考作用很有限。后者做法整组延时时间的测试不能反映各单独设备的动作时间，对定性分析和各独立设备性能的提高起不到太大的作用。

系统暂态过程出现时，电流的幅值会大幅增大，并且基波分量中往往包含了衰减直流分量和谐波分量，不同低通滤波回路设计的模拟量采集回路对谐波分量的处理都不一致，不能很好地满足电力系统对于合并单元暂态延时测试的要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：提供一种基于频率扫描的模拟量合并单元暂态延时测试的前端采集回路。

本实用新型所采用的技术方案是：一种模拟量合并单元暂态延时测试的前端采集回路，包括有继电保护测试仪、模拟量输入合并单元、光纤收发器、电压转换器、信号调理电路和ADC采样电路，所述继电保护测试仪的第一输出端连接至模拟量输入合并单元的输入端，所述模拟量输入合并单元的输出端连接至光纤收发器的输入端，所述光纤收发器为无线光纤收发器；所述继电保护测试仪的第二输出端连接至电压转换器的输入端，所述电压转换器的输出端通过信号调理电路连接至ADC采样电路的输入端。

进一步，所述信号调理电路为4阶贝塞尔滤波电路。

进一步，所述ADC采样电路为16位高速采样电路。

进一步，所述16位高速采样电路采用高精度恒温晶振提供时钟信号。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用无线光纤收发器代替传统的光纤收发器，使被测量的信号能够通过无线传输，便于信号处理；采用4阶贝塞尔滤波电路，在采样回路中不会出现频率混叠的现象，同时配合由高精度恒温晶振提供时钟信号的16位高速采样电路，消除了模数转换环节和时标标定环节上的时域误差带来的测试误差，使之能采集高精度的高次谐波信号，从而利于实现基于频率扫描的模拟量合并单元暂态延时测试。

附图说明

图1为基于本实用新型前端采集回路的合并单元暂态延时测试系统实施例图；

图2为本实用新型基于频率扫描的合并单元暂态延时测试逻辑图；

图3为本实用新型中4阶贝塞尔滤波器电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

一种模拟量合并单元暂态延时测试的前端采集回路，包括有继电保护测试仪、模拟量输入合并单元、光纤收发器、电压转换器、信号调理电路和ADC采样电路，所述继电保护测试仪的第一输出端连接至模拟量输入合并单元的输入端，所述模拟量输入合并单元的输出端连接至光纤收发器的输入端，所述光纤收发器为无线光纤收发器；所述继电保护测试仪的第二输出端连接至电压转换器的输入端，所述电压转换器的输出端通过信号调理电路连接至ADC采样电路的输入端。

参照图1，模拟量输入合并单元和电压转换器通过同一条总线与继电保护测试仪连接，继电保护测试仪连接将二次暂态电流信号分别发送到模拟量输入合并单元和电压转换器；采用无线光纤收发器可减少前端采集回路的布线，简化电路布局，同时利于实现多个前端采集回路所采集到的信息在同一个测试主机上的信息处理，进一步简化测试系统、减少硬件成本。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述信号调理电路为4阶贝塞尔滤波电路。

参照图1，本实用新型中采用4阶贝塞尔滤波电路，因此不会再采样回路中出现频率混叠现象。其中滤波电路按照10kHz低通滤波设计，其传递函数为：