[实用新型]数字微差向量源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，具体为一种数字微差向量源，主要用于电子式互感器和模拟量输入合并单元角差检测、电子式互感器校验仪检定。

背景技术

目前，广泛应用于智能变电站的电子式互感器的量值溯源体系尚未建立，电子式互感器校验仪作为电子式互感器的校准设备，既缺乏检定规程，又缺乏检定装置。

由于电子式互感器校验仪的标准信号为模拟量，被检信号为数字量，传统互感器电压和电流比率检定方法——差值法已经不再适用，传统的比率电源型整检装置无法对电子式互感器校验仪进行检定。国家高电压计量站使用安捷伦8.5位数字多功能表3458A和协议转换单元来模拟一个标准的电子式互感器用于电子式互感器校验仪的校准。由于数字多功能表3458A在这里扮演一个精密A/D(模数转换)的功能，该A/D不但其转换精度要符合要求(比差)而且其采样时刻和信号延时也必须符合要求(角差)，但是，目前尚未有对A/D的采样时刻和信号延时直接进行检定的计量器具；因此，难以对电子式互感器校验仪进行精确检定。

发明内容

本实用新型解决电子式互感器校验仪难以精确检定的问题，提供一种数字微差向量源。该数字微差向量源不但适用于电子式互感器校验仪检定，也适用于电子式互感器和模拟量输入合并单元角差检测。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种数字微差向量源，包括波形拟合控制模块，和与波形拟合控制模块分别相连的人机接口模块、变频模块、IEC61850协议转换模块、四个波形时序控制模块；每个波形时序控制模块的输出连接有处理电路，处理电路由数字隔离器、D/A转换模块、功率放大模块、自动量程切换模块依次连接而成；波形拟合控制模块具有一个同步脉冲PPS输出端。

工作时，波形拟合控制模块在相应软件支持下，根据通过人机接口模块输入的设置参数：频率设置值f、幅值设置值A和初始相位设置值φ，控制变频模块的频率信号的产生，按照下面公式拟合出四路数字波形数据；

式中，N为每个周期拟合点数，是第i个拟合点的波形数据值，n₀是对应初始相位φ的拟合点；

将四路数字波形数据分别存储于四个波形时序控制模块，每个波形时序控制模块的输出连接有处理电路，对波形时序控制模块内的数字波形数据进行处理，从而得到四路模拟信号：标准交流电压信号U_P ，与标准交流电压信号U_P同步的成比例的有角差的差值电压信号ΔU，标准交流电流信号I_P，与标准交流电流信号I_P同步的成比例的有角差的差值电流信号ΔI；

IEC61850协议转换模块通过波形拟合控制模块分别调用相应波形时序控制模块中的数字波形数据并逐点叠加进行微差混合，输出U_p+ΔU和I_p+ΔI两个数字波形数据，将这两个数字波形数据按照IEC61850协议格式组帧，在波形拟合控制模块的控制下，通过以太网口输出，模拟电子式互感器的数字量输出；

为了能够实现对角差溯源，波形拟合控制模块在标准交流电压信号U_P或标准交流电流信号I_P的过零点每秒钟输出一个同步脉冲PPS。

本实用新型所述的数字微差向量源提供两个标准信号U_P 和I_P，两个与工作回路同步的成比例的差值信号ΔU 和ΔI；提供一路以太网口输出，以太网口输出值是符合IEC61850-9-2/2LE协议的数字信号，该数字信号是标准信号U_p/I_p与差值信号ΔU/ΔI的数字拟合值叠加后经协议转换产生，与差值信号ΔU/ΔI和工作回路U_p/I_p完全同步，可以作为标准数字信号源，其精度与输出值大小有关，可用虚拟量程；在模拟信号的过零处，精确输出一个秒脉冲同步信号，可作为一个角度为90^o标准模拟向量源，该同步信号可以直接用于控制对电子式互感器或模拟输量入合并单元的采样同步，实现对电子式互感器或模拟输量入合并单元的角差检定和溯源。