[发明专利]一种用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置

说明书

一种用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置，包括信号调理电路，以输入由特高压套管末屏适配器所采集的高精度零磁通套管末屏接地小电流信号；并行模数转换单元；光电转换模块，负责转换适合光纤传输的基带信号；配置单元，用于将同步数据包打上时标；CPU处理器，根据接接收与发送同步数据包的时标信息，完成对时流程；压控晶体振荡器，对CPU处理器和所述配置单元分别输出相同的控制频率，通过自动频率控制，实时消除压控晶体振荡器的频率偏移，完成高精度同步采集。本发明用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置提高了配置单元的对时精度，而且为套管介损相对测量法提供了高精度的同步采样数据，从而提高了套管相对介损测量准确性。

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，具体涉及一种用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置。

背景技术

换流站网侧套管易受高介电及热应力影响，且套管故障也很严重，经常由于引起火灾等严重危害而导致被迫停运，因此套管的在线监测是核心电力设备在线监测系统不可或缺的部分。通常一般根据套管介质损耗的正切值、电容、绝缘电阻、套管末屏介损等技术手段来判断套管的绝缘状况，不同的绝缘参数反应了套管不同方面的绝缘状态。而介损值是在交流电压作用下，电介质中的电流有功分量和无功分量的比值，在一定的电压和频率下，它反应电介质内单位体积中能量损耗的大小，它与电介质的体积尺寸、大小都有关系；介损值是评价特高压设备绝缘状况的有效方法之一。然而，影响介损值测量准确性的因素却很多：

（1）环境温湿度，绝缘材料的绝缘性能会随着温度的变化而发生变化，空气的相对湿度较大，也会是绝缘表面形成低电阻导电回路，从而使介损值发生明显变化。

（2）电网频率的不断变化，在电网的实际运行中，电网频率并不是一成不变的，经常会在一定范围内波动，从而带来采样误差，导致相位计算误差增大。

（3）PT角差，PT二次电压相对于一次电压会由于角差的存在而发生相位变化，从而影响介损值的测量。

由上可知，影响套管介损测量的因素众多，因此，准确测量套管的绝对介损是很困难的。而相对测量法采用测量多台同相运行下的套管接地电流信号，以它们互为参考信号来测量设备之间的相对正切值，并依据这些相对介质损耗正切角的变化来判断套管的绝缘状况，这种测量方法在计算相对量的过程中，去除了上述影响测量准确性的因数，更具有普遍性。然而，相对测量法的基础要求是高精度同步采样，因此，亟需研究一种高精度同步采集装置以提高特高压套管绝缘状况监测的准确性显然具有特别重要的意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于特高压换流站套管监测的高精度同步采集装置，包括：

信号调理电路，与特高压换流站套管上的特高压套管末屏适配器连接，以输入由所述特高压套管末屏适配器所采集的高精度零磁通套管末屏接地小电流信号；

并行模数转换单元，与所述信号调理电路连接，所述信号调理电路将所述特高压套管末屏适配器所采集的数据信号经过消抖、滤波、保护、放大处理后，输入到所述并行模数转换单元；

光电转换模块，用于与外部具备IEEE1588协议的交换机通讯连接，以负责转换适合光纤传输的基带信号；

配置单元，其具有基于IEEE1588时钟同步技术的时钟同步模块，所述时钟同步模块与所述光电转换模块连接，以用于将来自于支持IEEE1588交换机的同步数据包打上时标，且发送时钟与接收时钟同步，并保证发送同步数据包的时标与接收同步数据包的时钟相位误差为零；所述配置单元还与所述并行模数转换单元连接，以输出与1PPS边界对齐的周期性采样脉冲，以作为所述并行模数转换单元的采样启动信号；