[发明专利]电气模拟量采集装置及阻抗自适应数值补偿系统和方法

权利要求书

1.一种电气模拟量采集装置，其特征在于：包括

模拟量板卡(100)，所述模拟量板卡(100)上设置有电压互感器，用于将监控线路的大电压信号转换为小电压信号，并实现电压信号共享；

至少一块功能板卡(200)，每块功能板卡(200)上设置有依次连接的电流互感器、模数转换器(201)和处理器(202)，用于采集模拟量板卡(100)共享的电压信号和监控线路的电流信号；

背板(300)，所述背板(300)分别与模拟量板卡(100)上的电压互感器和每块功能板卡(200)上的模数转换器(201)连接。

2.根据权利要求1所述的电气模拟量采集装置，其特征在于：所述背板(300)上设置有至少一根检测信号线(301)，所述检测信号线(301)的数量与功能板卡(200)的数量相同，每块功能板卡(200)与全部的检测信号线(301)进行连接。

3.根据权利要求2所述的电气模拟量采集装置，其特征在于：每块功能板卡(200)上设置有电源(203)和至少一个下拉电阻(204)，每一电源(203)的正极作为使能信号端，与检测信号线(301)一一对应连接；所述下拉电阻(204)的数量与功能板卡(200)的数量相同，每一下拉电阻(204)的一端与检测信号线(301)一一对应连接，每一下拉电阻(204)的另一端均与电源(203)的负极连接。

4.根据权利要求3所述的电气模拟量采集装置，其特征在于：所述功能板卡(200)有8块，所述检测信号线(301)有8根，所述下拉电阻(204)有8个。

5.根据权利要求1所述的电气模拟量采集装置，其特征在于：所述模拟量板卡(100)、功能板卡(200)与背板(300)均是采用拔插式连接器实现连接。

6.一种阻抗自适应数值补偿系统，其特征在于：包括权利要求1-5任一所述的电气模拟量采集装置，还包括

上电检测模块，所述上电检测模块与电气模拟量采集装置的电源进行连接，用于检测电气模拟量采集装置是否上电；

信号跳变检测模块，所述信号跳变检测模块与全部的检测信号线(301)连接，用于检测各功能板卡(200)对应的检测信号线(301)是否出现电平跳变；

逻辑或模块，所述逻辑或模块分别与上电检测模块和信号跳变检测模块连接；

信号高电平统计模块，所述信号高电平统计模块分别与全部的检测信号线(301)和逻辑或模块连接，用于统计全部的检测信号线(301)中出现高电平的数量；

模拟量数值补偿模块，所述模拟量数值补偿模块与信号高电平统计模块连接，用于根据信号高电平统计模块的统计结果调用相应的补偿系数Z_K，对处理器(202)的测量结果进行补偿。

7.根据权利要求6所述的阻抗自适应数值补偿系统，其特征在于：所述补偿系数Z_K＝(Z_S+Z_L)/Z_L，其中，根据戴维南定理，模拟量板卡(100)可等效为一个理想电压源u_S与一个输出阻抗Z_S串联，功能板卡(200)可等效为一个输入阻抗Z_n，多块功能板卡(200)并联阻抗等效为Z_L。

8.一种阻抗自适应数值补偿方法，基于权利要求6或7所述的阻抗自适应数值补偿系统，其特征在于：

当上电检测模块检测到电气模拟量采集装置上电时，输出高电平信号，电气模拟量采集装置未上电或掉电时，输出低电平信号；

当信号跳变检测模块检测到任一检测信号线(301)出现电平跳变时，输出高电平信号，没有检测信号线(301)出现电平跳变时，输出低电平信号；

当逻辑或模块接收到上电检测模块输出的高电平信号或者信号跳变检测模块输出的高电平信号时，输出高电平信号，如果接收到上电检测模块和信号跳变检测模块输出的都是低电平信号时，输出低电平信号；

信号高电平统计模块接收到逻辑或模块输出高电平信号时，对全部的检测信号线(301)中出现高电平的数量进行统计，并把统计结果上传给模拟量数值补偿模块；

所述模拟量数值补偿模块根据信号高电平统计模块的统计结果调用相应的补偿系数Z_K，对处理器(202)的测量结果进行阻抗补偿。