[发明专利]一种适用于诊断终端的高速采样方法及系统

说明书

本发明公开了一种适用于诊断终端的高速采样方法及系统，采用双罗氏线圈和双ADC采样电路，利用罗氏线圈测量频带宽几千赫兹到几兆赫兹，测量范围广几安～几百千安的电流；罗氏线圈结构轻小，安装方便，不破坏导体而且与被测回路没有直接的电连接，对原边电流信号影响小，不含铁磁性材料，不会发生饱和现象，线性度好。通过FPGA的程序设置在不同的电流范围内启动不同的采样通道，保证采样全范围的精度。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种适用于诊断终端的高速采样方法及系统。

背景技术

在电网中的暂态电流包含了大量的故障信息，同时对仪器的测量带宽、速率、测量准确度提出了较高要求；具有合适的灵敏度范围，能够覆盖从工频到兆赫兹高频信号的大带宽检测设备会较完整的复现故障电流，这对电力系统的故障诊断和预防具有重要意义。不仅能有助于及时修复故障线路，而且能大量节省巡线的人力和物力，确保整个电网的安全稳定运行，具有巨大的社会和经济效益。

在电力系统及工业控制等一些应用领域对电流进行采样电流传感器一般采用传统的电磁式CT。然而，传统电磁式CT由于存在大电流饱和等问题，频率特性较差，不利于高频大电流的检测。此外，传统电力系统及工业控制装置多是采用采样速率低于1 MSPS的采样回路,该采样方法无法实时高精度采集高频的电流。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于诊断终端的高速采样方法及系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高速采样方法，其特征在于，包括：

通过罗氏线圈获取线路的采样电流值；

对采样电流值进行积分处理，得到与采样电流值同相位的电流波形信号；

对电流波形信号进行高通滤波处理，得到滤波后的电流波形信号，用于降低低频信号增益；

对滤波后的电流波形信号进行差分转换处理，得到电流差分信号；将采样信号由单端信号变成差分信号；

对电流差分信号进行模数转换处理，得到电流差分数字信号。

一种高速采样方法，包括：获取电流差分数字信号，并基于电流差分数字信号进行故障启动判断，给出启动指令。

进一步的，具体包括：根据电流值大小动态设定暂态电流采集设定阀值及暂态电流特征，当稳态电流大于暂态电流采集设定阀值或符合暂态电流特征时，给出指令控制双高速采样单元中的暂态电流采样单元启动采样，并将暂态电流数据上送、存储。

本发明还提供一种高速采样单元，包括：

采样模块，通过罗氏线圈获取线路的采样电流值；

第一运放模块，对采样电流值进行积分处理，得到与采样电流值同相位的电流波形信号；

第二运放模块，对电流波形信号进行高通滤波处理，得到滤波后的电流波形信号，用于降低低频信号增益；

差分运放模块，对滤波后的电流波形信号进行差分转换处理，得到电流差分信号；将采样信号由单端信号变成差分信号；

模数转换模块，对电流差分信号进行模数转换处理，得到电流差分数字信号。

进一步的，所述的高速采样单元，其特征在于，所述采样模块采用罗氏线圈，所述罗氏线圈采用开口式的柔性线圈。

作为优选方案，所述的高速采样单元，其特征在于，所述模数转换模块采用16位模数转换器。

另一方面，本发明还提供一种高速采样装置，其特征在于，包括两个以上的所述的高速采样单元。