[发明专利]基于自适应噪声对消算法的无线相量测量装置及方法

说明书

本发明提出一种基于自适应噪声对消算法的无线相量测量装置，包括：一个或多个设置在变电站相量测量点的采集器，以及主机；采集器包括电压采集模块、电流采集模块、以及分别与电压采集模块和电流采集模块连接的无线数据发送模块；主机包括依次连接的双通道EMI接收器、AD转换器和DSP数据处理单元；双通道EMI接收器的两个通道分别连接天线A和天线B，DSP数据处理单元采用自适应噪声对消算法处理双通道EMI接收器经AD转换器转换后的数据；天线A接收采集器采样信号以及背景噪声共同作用的信号；天线B接收背景噪声信号。减少了继电保护人员在带负荷测相量工作中的工作量；有效地消除了变电站强电磁干扰对无线相量分析仪数据传输的影响。

技术领域

本发明属于变电站无线带负荷相量测量分析技术领域，尤其涉及一种基于自适应噪声对消算法的无线相量测量装置。

背景技术

变电站的带负荷相量测量分析包括相序和相位的检测和分析。在现有的方案中，一般是通过在变电站相量测量点设置一个采集器在采集器的前方一定距离d处放置测量天线A并通过电缆连接到双通道接收主机的A通道，负责接收来自采集器及背景噪声共同作用的信号。测量天线B则放置在距离采集器至少10d的位置，连接到双通道接收主机的B通道，负责接收来自采集器及背景噪声共同作用的信号，如说明书附图图1所示。由于双通道接收机的两个通道实现了时间和相位的同步，就可以保证来自两个位置的电磁信号同时到达接收主机，然后通过将A、B通道的信号滤波后求得平均值。

该种方案的缺陷在于：（1）易受现场环境影响。由于测量天线与测量接收机之间可能存在建筑物的阻挡而且距离较远，使用传输电缆来连接非常不方便。（2）衰耗大。数百米的电缆，对信号的衰减会很大。电缆的传输损耗可能会使得测量接收机无法准确测得被测信号，从而影响背景噪声的去除结果和最终的无线电干扰场强测量值。（3）接线繁琐，不利于现场作业。

尤其因为变电站高压带电设备电晕是一种非常普遍的现象，而且随着电压等级的提高会越来越明显。电晕放电产生高频脉冲电流，会对站内无线电通讯产生强烈电磁干扰，在这种情况下，上述现有技术方案的效果更差，往往无法实现测量所需的精度。

在另一方面，变电站的带负荷相量测量分析往往有需要在同一时刻测量多个测量节点的相量信息的需求，如果采用上述现有技术方案，是无法保证在对多个节点或设备的测量中时间的同步的，目前一般都是通过多个运维人员分别记录各个节点的数据，最后再汇总分析来解决，但这样的处理方式不仅耗时耗力，而且精度不高。

发明内容

针对现有技术存在的问题和空白，本发明采用以下技术方案：

一种基于自适应噪声对消算法的无线相量测量装置，其特征在于，包括：一个或多个设置在变电站相量测量点的采集器，以及主机；所述采集器包括电压采集模块、电流采集模块、以及分别与电压采集模块和电流采集模块连接的无线数据发送模块；所述主机包括依次连接的双通道EMI接收器、AD转换器和DSP数据处理单元；所述双通道EMI接收器的两个通道分别连接天线A和天线B，所述双通道EMI接收器的两个通道通过GPS时钟同步；所述DSP数据处理单元采用自适应噪声对消算法处理所述双通道EMI接收器经AD转换器转换后的数据；

所述天线A接收采集器采样信号以及背景噪声共同作用的信号；所述天线B接收背景噪声信号。

优选地，每个所述采集器分别由蓄电池供电，所述主机由蓄电池供电。

优选地，所述DSP数据处理单元还分别连接有显示屏和数据存储器。

优选地，所述天线A和天线B为集成双通道天线。

一种基于自适应噪声对消算法的无线相量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用无线传输的方式将在变电站相量测量点采集获得的相量采样信号发送至主机；