[发明专利]数字无线互感系统

说明书

本发明涉及一种数字无线互感系统，包括单独安装在每条高压输电线上的采集器和安装在高压输电塔上的集中器；采集器包括电流互感模块、电压互感模块、主控制单元和无线模块；主控制单元中包括AD采样芯片AD采样模块和时钟同步芯片时钟同步模块；罗氏线圈和电场分压器安装在同一高压输电线上，时钟同步芯片时钟同步模块用于将无线模块接受到的集中器发出的同步信号生成同步时钟对电流和电压的模拟信号进行同步采样。本发明的数字无线互感系统可以灵活的设置在高压线路上，通过无线通讯进行数据同步。

技术领域

本发明涉及一种高压输电线路用的数字无线互感系统，属于信息电子技术领域。

背景技术

高压互感器作为关口电能计量装置的重要组成部分，是发电公司与电网公司、电网公司与供电公司、供电公司与电力用户之间进行公平公正贸易结算，正确计算、考核电力系统内部技术经济指标的法定计量器具。目前，电力互感器离线校准主要是满足作为电能计量装置的互感器周检需要，我国电力系统有数量庞大的电力互感器，停电测试它们的误差性能工作量庞大，费时费力，而且不能获得三相在线状态下的真实数据。开展互感器在线校准技术研究可以克服上述离线校准的缺点，提高互感器误差特性测量不确定度水平，为实现电能计量装置的整体在线校准打下坚实基础，提高电能计量的准确度。因此，研发一套具有在线校准技术的互感器设备是亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以灵活的设置在高压线路上，通过无线通讯进行数据同步的数字无线互感系统。

本发明为解决上述技术问题提出的一种技术方案是：一种数字无线互感系统，包括单独安装在每条高压输电线上的采集器和安装在高压输电塔上的集中器；所述采集器包括电流互感模块、电压互感模块、主控制单元和无线模块；所述采集器通过无线模块接受集中器发出的同步信号，采集器与集中器之间的距离小于20米；所述电流互感模块包括依次相连的罗氏线圈、电流信号调理芯片和电流相位补偿电路，所述电压互感模块包括依次相连的电场分压器、电压信号调理芯片和电压相位补偿电路，所述主控制单元与无线模块相连，所述主控制单元中包括AD采样芯片AD采样模块和时钟同步芯片时钟同步模块；所述罗氏线圈和电场分压器安装在同一高压输电线上，所述电流相位补偿电路和电压相位补偿电路分别与AD采样芯片AD采样模块相连；所述AD采样芯片AD采样模块用于将电流相位补偿电路和电压相位补偿电路获取的模拟信号转化为数字信号，所述时钟同步芯片时钟同步模块用于将无线模块接受到的集中器发出的同步信号生成同步时钟对电流和电压的模拟信号进行同步采样。

上述时钟同步模块是集成在主控制单元中的软件算法。

上述时钟同步模块是硬件芯片，选用dp83640、Si5348或MC10EP139。

上述电流信号调理芯片和电压信号调理芯片选用NSA2300、MAX1460或AD694JN。

上述AD采样芯片AD采样模块是硬件芯片选用AD558JNZ、AD5412AREZ或AD9859YSVZ。

上述时钟同步芯片选用dp83640、Si5348或MC10EP139。

上述无线模块是射频通讯模块。

上述射频通讯模块的射频芯片选用nRF905或SX1212。

上述罗氏线圈为开口结构。

上述电场分压器由串联在一起的至少两个电容组成，所述电场分压器的一端连接高压输电线，所述电场分压器的另一端接地，所述电场分压器通过两个信号输出端与电压信号调理芯片相连，两个信号输出端分别连接在最远离高压输电线的电容的两端。

一个集中器对应三个采集器，三个采集器分别安装在三相电的三根火线上

工作原理：

由集中器发出的射频信号去同步三个采集器，同步误差由以下几个方面组成：