[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

说明书

本发明涉及一种电气模拟量采集装置，包括模拟量板卡、至少一块功能板卡和背板，背板分别与模拟量板卡和功能板卡电性连接，还涉及一种阻抗自适应数值补偿系统和方法，包括上电检测模块、信号跳变检测模块、逻辑或模块、信号高电平统计模块和模拟量数值补偿模块。本发明中模拟量板卡的电压信号可以供多块功能板卡共享，保证了每一监控线路电压、电流采集的同步性，功能板卡配置相同，大大降低了生产维护的成本。通过自动检测输入阻抗，对采集到的电气模拟量数值进行补偿，确保了电气模拟量采集的准确性。

技术领域

本发明涉及站所配电终端的技术领域，尤其是电气模拟量采集装置及阻抗自适应数值补偿系统和方法。

背景技术

站所配电终端是实现配电自动化的重要组成设备，它依靠实时采集电网一次电压、电流信号来监控多路10kV电力回路的工作状态，因此对电气模拟量采集的实时性和准确性要求很高。在10kV配电自动化系统中，高压侧电压或电流信号经过一次电压(电流)互感器转换成220V或100V大电压信号(5A电流或1A电流信号)，该信号输入配电终端后再经微型互感器转换成模数转换器可接受的小信号，由模数转换器将其转换成数字信号，再输入处理器中进行计算处理。

站所配电终端监控的线路处于并联关系，被监测各线路的电压都相同，但每条出线的负荷电流不一样，因此每台站所配电终端只需要1～2组电压互感器，而电流互感器则需要根据监控路数配置相应数量。由于监控的路数较多，相应需要的微型互感器也较多，且微型互感器体积较大，不可能集中到一块电路板上，目前解决此问题主要有两种方式：一种是互感器集中分布到数块电路板上，处理器等其它部件分布到另外的板上，这样就存在很多种类型的板卡，生产、维护成本较高；另一种做法是互感器分散式分布，每块互感器板上有模数转换器和MCU，模拟信号经模数转换器转换成数字信号后汇集到数据处理单元，但是，采用此种方式电压、电流的采样时刻存在差异，而配电终端不仅需要监测被监控线路的电压电流状态，还需要计算监测节点输送的电能功率，计算功率要求电压信号与电流信号的相位严格同步，否则计算结果不准确。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电气模拟量采集装置及阻抗自适应补偿系统和方法，确保了电气模拟量采集的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电气模拟量采集装置，包括模拟量板卡，所述模拟量板卡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，每块功能板卡上设置有依次连接的电流互感器、模数转换器和处理器，用于采集模拟量板卡共享的电压信号和监控线路的电流信号；背板，所述背板分别与模拟量板卡上的电压互感器和每块功能板卡上的模数转换器连接。

进一步，所述背板上设置有至少一根检测信号线，所述检测信号线的数量与功能板卡的数量相同，每块功能板卡与全部的检测信号线进行连接。

进一步，每块功能板卡上设置有电源和至少一个下拉电阻，每一电源的正极作为使能信号端，与检测信号线一一对应连接；所述下拉电阻的数量与功能板卡的数量相同，每一下拉电阻的一端与检测信号线一一对应连接，每一下拉电阻的另一端均与电源的负极连接。

进一步，所述功能板卡有8块，所述检测信号线有8根，所述下拉电阻有8个。

进一步，所述模拟量板卡、功能板卡与背板均是采用拔插式连接器实现连接。