[发明专利]一种高精度采样的实现方法

说明书

本发明公开一种高精度采样的实现方法，包括如下步骤：(1)采用不同动态范围的双AD采样，定义动态范围小的采样值为AD1，动态范围大的采样值为AD2；(2)将AD2采样值乘以动态范围系数，将AD2采样值归一化到AD1，得到AD2归一化采样值；(3)将AD1采样值或AD2采样值与切换定值比较，根据比较结果切换输出AD1采样值或AD2归一化采样值。此种采样方法能够确保在满足测量动态范围要求的同时，保证低端信号(0～10％额定值)下的采样精度，进而提高整个高压直流输电控制保护系统的性能和可靠性。

技术领域

本发明属于电网技术领域，特别涉及一种高精度采样的实现方法。

背景技术

近年来高压直流输电系统在我国得到快速发展，直流测量装置作为高压直流输电系统的关键设备之一，为直流控制保护系统提供真实可靠的一次电流、电压信息。在高压直流输电系统，尤其是柔性直流输电系统中，直流控制保护系统对直流测量装置的采样精度有较高的要求。

国标《GB_T 26217-2010高压直流输电系统直流电压测量装置》中规定，对于0.2级直流电压测量装置要求10％～100％额定电压下，采样精度不超过0.2％；对于0.1级直流电压测量装置，采样精度要求更是达到了0.1％。

国标《GB_T 26216.1-2010高压直流输电系统直流电流测量装置第1部分：电子式直流电流测量装置》中规定，对于0.2级电子式直流电流测量装置要求10％～110％额定电流下，采样精度不超过0.2％；对于0.1级电子式直流电流测量装置，采样精度要求更是达到了0.1％，同时要求测量范围到6倍额定电流。在实际的柔性直流输电工程中，技术规范中对5％～10％额定电流下的采样精度也提出了同样的要求，测量范围要求更是达到15倍额定电流甚至更高。

现有电子式直流电流测量装置一般采用16位AD采样芯片，测量动态范围设计为6倍。在低端信号(0～10％额定值)下，采样精度只能达到2％～5％，影响高压直流输电控制保护系统的精度和性能。

降低测量装置的测量动态范围，可以提高低端信号(0～10％额定值)的采样精度。但是在暂态故障状态下，测量装置可能不能真实反映一次直流电流或电压信息，导致高压直流输电控制保护系统的动作行为不正确。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种高精度采样的实现方法，确保在满足测量动态范围要求的同时，能够保证低端信号(0～10％额定值)下的采样精度，进而提高整个高压直流输电控制保护系统的性能和可靠性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种高精度采样的实现方法，包括如下步骤：

(1)采用不同动态范围的双AD采样，定义动态范围小的采样值为AD1，动态范围大的采样值为AD2；

(2)将AD2采样值归一化到AD1，得到AD2归一化采样值；

(3)将AD1采样值或AD2采样值与切换定值比较，根据比较结果切换输出AD1采样值或AD2归一化采样值。

上述步骤(1)中，AD1动态范围的选取原则是：至少满足1倍额定值测量范围。

上述步骤(1)中，AD2动态范围的选取原则是：AD2动态范围大于AD1动态范围，根据技术规范要求选取测量范围，最大测量动态范围不超过2^N-1倍额定值，N为采样芯片AD位数。

上述步骤(2)的具体内容是：将AD2采样值乘以动态范围系数，得到AD2归一化采样值；其中，动态范围系数为AD2动态范围与AD1动态范围的比值。

上述步骤(3)中，将AD1采样值与切换定值1比较，具体的比较准则是：当AD1采样值小于切换定值1，输出AD1采样值；反之，输出AD2归一化采样值。