[发明专利]电压稳定在线监测相量数据测量装置及相量测量方法

摘要

一种电压稳定在线监测相量数据测量装置及相量测量方法，包括同步时钟单元、采集模块、开入单元、双口RAM传输模块、数据管理单元和开出单元；以精确的GPS同步时钟信号作为采样过程的基准，使各个采样通道的相量之间存在确定统一的相位关系，DSP处理器用于数据采集、相量计算，基于嵌入式实时操作系统和图形用户界面的ARM9负责数据管理及通信，其具有处理能力强、实时性高、易于升级等特点，提高了测量装置的可靠性、网络通信能力和可扩充性；根据上位机指令准确可靠地执行跳闸、合闸操作；DSP处理器采用基于αβ坐标系的相量测量算法，具有计算速度快、适应性强、准确性高的优点，能够精确计算电网电压/电流信号相量信息，在信号频率波动较大时有效避免频谱泄露问题，保证了非工频输入情况和动态过程的测量精度。

主权项

一种电压稳定在线监测相量数据测量装置，其特征在于：包括同步时钟单元、采集模块、开入单元、双口RAM传输模块、数据管理单元和开出单元；所述同步时钟单元由GPS模块、ARM7同步采样脉冲调理模块和232通讯模块构成，其中，GPS模块输出等间隔同步采样脉冲信号和时钟报文信号，ARM7同步采样脉冲调理模块接收等间隔同步采样脉冲信号，并发出A/D同步采样信号，实现数据的同步采样；232通讯模块接收时钟报文信号，并为各模块/单元提供授时报文信号；所述采集模块由至少一个采集单元组成，采集单元包括信号调理电路、A/D采集模块和DSP处理器，信号调理电路接收模拟三相电压、电流信号，并对输入信号调整并输出调整后的信号到A/D采集模块，A/D采集模块根据A/D同步采样信号进行同步采样，并对采样信号进行A/D转换后输出数字信号到DSP处理器，DSP处理器根据接收的等间隔同步采样脉冲信号和授时报文信号，对输入的数字量数据进行计算、处理后传输到数据管理单元；开入单元由信号调理电路、光耦隔离和开入DSP处理器组成，所述信号调理电路用于接收和调整开入信号，并将开入信号经光耦隔离传输到开入DSP处理器，开入DSP处理器根据等间隔同步采样脉冲信号和授时报文信号，对接收到的开入信号进行处理后传输到数据管理单元；数据管理单元由ARM9数据管理单元组成，ARM9数据管理单元根据授时报文信号接收所述双口RAM传输模块输出的信号，该ARM9数据管理单元通过以太网与上位机通信；开出单元由开出DSP处理器、继电器、防火花保护电路组成，开出DSP处理器接收并处理所述上位机通过ARM9数据管理单元、双口RAM传输模块传来的控制信号，开出DSP处理器输出处理后的控制信号到继电器，继电器通过防火花保护电路投切电力负载。