[发明专利]一种基于罗氏线圈与LPCT组合的保护装置采样单元

说明书

本发明公开了一种基于罗氏线圈与LPCT组合的保护装置采样单元，由罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块、信号调理电路、A/D转换电路、CPU芯片电路、后置处理电路、电流输出模块、电源模块、通信模块构成；所述罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块与信号调理电路相连；所述信号调理电路与A/D转换电路相连；所述A/D转换电路、电源模块、通信模块与CPU芯片电路相连；所述CPU芯片电路与后置处理电路相连；所述后置处理电路与电流输出模块相连。满足512点/周波的采样需求，采样准确度达到0.1级，采用电路数据处理和传输过程中无信息丢包，能够完整的获取信息，满足保护装置数字化和边缘计算功能，解决现有技术采样输出的信号精度、准确度、稳定性不足。

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，具体涉及一种基于罗氏线圈与LPCT组合的保护装置采样单元。

背景技术

当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，推动数字经济蓬勃发展，世界经济数字化转型是大势所趋。目前传统的变电站逐渐淘汰，逐步向数字化、智能化变电站的方向发展。数字化变电站作为智能电网的关键节点和基本环节，具有连接线路、传输电能、改变电压等级和控制电能流动等功能。同时电子式互感器作为智能电网的基础测量设备。然而，目前市场上的电子式互感器、合并单元等设备采样频率低，且在采样过程使用固定采样而不进行频率跟踪，这些都导致传感器采样输出的信号精度、准确度、稳定性不足。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种基于罗氏线圈与LPCT组合的保护装置采样单元，由罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块、信号调理电路、A/D转换电路、CPU芯片电路、后置处理电路、电流输出模块、电源模块、通信模块构成；

所述罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块与信号调理电路相连；所述信号调理电路与A/D转换电路相连；所述A/D转换电路、电源模块、通信模块与CPU芯片电路相连；所述CPU芯片电路与后置处理电路相连；所述后置处理电路与电流输出模块相连。

优选的，所述罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块，模块中罗氏线圈提供保护装置的保护采样电流，LPCT提供保护装置的测量和计量采样电流；

所述信号调理电路，在还原罗氏线圈输出的微分信号时，对所述信号进行放大、隔离和滤波处理；

所述A/D转换电路，将所述信号调理电路输出的模拟信号转化为数字信号，供CPU芯片电路处理；

CPU芯片电路，对A/D转换电路输出的数字信号进行处理；

后置处理电路，将CPU芯片电路输出的数字信号转换为模拟量；

电流输出模块，输出所述采样单元满足采样要求的电流；

电源模块，通过激光与取能线圈切换供能的方式给所述采样单元设备侧电子式互感器供电；

通信模块，用于CPU芯片电路与所述保护装置内部或合并单元进行通讯。

优选的，所述罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块，可采用PCB型罗氏线圈和0.1级LPCT线圈电子式电流互感器组合。

优选的，所述信号调理电路，包括：电流传感的等效电路、滤波电路、积分电路和移相电路；其中，

电流传感的等效电路，用于将所述罗氏线圈与LPCT组合电流传感器输入模块输出的电流，转换为弱小的电压和电流信号；

滤波电路，用于消除高次谐波噪声；

积分电路，用于还原罗氏线圈输出的微分信号；

移相电路，用于消除或减轻在信号处理时产生的时延。

优选的，所述A/D转换电路可采用不低于AD7685性能的高精度芯片。