一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置，涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域中的計(jì)量檢測(cè)技術(shù)。本裝置是：模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）和同步時(shí)鐘輸出電路（230）分別與電子式互感器校驗(yàn)儀（100）的模擬信號(hào)端子（110）、數(shù)據(jù)報(bào)文端口（120）和同步信號(hào)端口（130）連接；模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）和同步時(shí)鐘輸出電路（230）分別與控制電路（240）連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)可以直觀地得到設(shè)定的相位差；使其相位誤差性能可溯源到時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)量值，實(shí)現(xiàn)相位的量值可溯源性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域中的計(jì)量檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置；具體地說，本技術(shù)涉及電子式互感器校驗(yàn)儀的相位準(zhǔn)確度特性檢測(cè)，主要用于對(duì)電子式互感器校驗(yàn)儀相位測(cè)量性能的檢測(cè)和校準(zhǔn)。
技術(shù)介紹
近年來，電子式互感器由于其安全性、數(shù)據(jù)可復(fù)用性及寬動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，在新一代智能變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，與傳統(tǒng)互感器不同，如圖2，電子式互感器400的輸出為數(shù)字信號(hào)，由于數(shù)字信號(hào)與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)互感器等設(shè)備輸出的模擬信號(hào)無法直接比較，因而電子式互感器400無法像傳統(tǒng)互感器一樣用測(cè)差法來測(cè)量誤差，而需借助電子式互感器校驗(yàn)儀100與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)互感器300組合的系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。在此系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)互感器300可使用成熟的方法及設(shè)備溯源到國家標(biāo)準(zhǔn)，而電子式互感器校驗(yàn)儀100，則需要通過電子式互感器校驗(yàn)儀整檢裝置來檢測(cè)。當(dāng)前，電子式互感器校驗(yàn)儀整檢裝置沿用傳統(tǒng)互感器中的微差源的方法，用模擬微差源或數(shù)字微差源的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電子式互感器校驗(yàn)儀100的檢測(cè)。然而，由于模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間無法比較，導(dǎo)致微差源的檢測(cè)方式無法實(shí)現(xiàn)溯源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于針對(duì)電子式互感器校驗(yàn)儀的相位特性問題，提供一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置。本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：本裝置包括被測(cè)對(duì)象——電子式互感器校驗(yàn)儀；設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)包括模擬信號(hào)源、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路、同步時(shí)鐘輸出電路和控制電路；模擬信號(hào)源、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路和同步時(shí)鐘輸出電路分別與電子式互感器校驗(yàn)儀的模擬信號(hào)端子、數(shù)據(jù)報(bào)文端口和同步信號(hào)端口連接；模擬信號(hào)源、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路和同步時(shí)鐘輸出電路分別與控制電路連接。本技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：①利用同步時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)間偏移，使被測(cè)電子式互感器校驗(yàn)儀采樣時(shí)刻與初始相位的時(shí)刻產(chǎn)生偏差，從而可以直觀地得到設(shè)定的相位差；②通過時(shí)間偏移的方式，將電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差性能與時(shí)間量值聯(lián)系起來，從而使其相位誤差性能可溯源到時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)量值，實(shí)現(xiàn)相位的量值可溯源性。附圖說明圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是電子式互感器校驗(yàn)儀的工作原理圖。圖中：100—電子式互感器校驗(yàn)儀，110—模擬信號(hào)端子，120—數(shù)據(jù)報(bào)文端口，130—同步信號(hào)端口；200—檢測(cè)系統(tǒng)，210—模擬信號(hào)源，220—數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路，230—同步時(shí)鐘輸出電路；240—控制電路。300—標(biāo)準(zhǔn)互感器400—電子式互感器500—外部同步時(shí)鐘信號(hào)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明：如圖1，本裝置包括被測(cè)對(duì)象——電子式互感器校驗(yàn)儀100；設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)200，檢測(cè)系統(tǒng)200包括模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220、同步時(shí)鐘輸出電路230和控制電路240；模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220和同步時(shí)鐘輸出電路230分別與電子式互感器校驗(yàn)儀100的模擬信號(hào)端子110、數(shù)據(jù)報(bào)文端口120和同步信號(hào)端口130連接；模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220和同步時(shí)鐘輸出電路230分別與控制電路240連接。1）電子式互感器校驗(yàn)儀100如圖1、2，電子式互感器校驗(yàn)儀100為本技術(shù)的被測(cè)對(duì)象，該電子式互感器校驗(yàn)儀100與標(biāo)準(zhǔn)互感器300一起構(gòu)成電子式互感器的檢測(cè)系統(tǒng)；電子式互感器校驗(yàn)儀100解析來自被測(cè)電子式互感器400的數(shù)據(jù)報(bào)文，同時(shí)在外部時(shí)鐘同步信號(hào)500的觸發(fā)控制下，采集來自標(biāo)準(zhǔn)互感器300的模擬信號(hào)，并將兩者進(jìn)行比較，得到被測(cè)電子式互感器400的比值誤差和相位誤差。2）相位檢測(cè)系統(tǒng)200如圖1，相位檢測(cè)系統(tǒng)200由模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220、同步時(shí)鐘輸出電路230和控制電路240構(gòu)成；模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220和同步時(shí)鐘輸出電路230分別與控制電路240連接。（1）模擬信號(hào)源210模擬信號(hào)源210是一組頻率為50Hz或60Hz，幅值、相位可程序控制的單相交流模擬信號(hào)源，該模擬信號(hào)源210與電子式互感器校驗(yàn)儀100的模擬信號(hào)端子110連接。模擬信號(hào)源210可使用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器AD5545以及配套放大電路實(shí)現(xiàn)，也可采購市場(chǎng)成熟產(chǎn)品。（2）數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220是輸出符合IEC61850-9規(guī)約的數(shù)據(jù)報(bào)文的功能電路，與電子式互感器校驗(yàn)儀100的數(shù)據(jù)報(bào)文端口120連接，該報(bào)文中傳輸與模擬信號(hào)源210輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字化的采樣序列。數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220可使用Xilinx公司生產(chǎn)的Spartan系列的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（FPGA）芯片配合光纖通信電路AFBR5803實(shí)現(xiàn)。（3）同步時(shí)鐘輸出電路230同步時(shí)鐘輸出電路230負(fù)責(zé)輸出符合秒脈沖（PPS）或IRIG-B直流碼格式的同步時(shí)鐘信號(hào)，與電子式互感器校驗(yàn)儀100的同步信號(hào)端口130連接，輸出的同步時(shí)鐘信號(hào)跳變時(shí)刻可控制，且具有足夠高的時(shí)間準(zhǔn)確度。同步時(shí)鐘輸出電路230可用可編程邏輯門陣列（FPGA）芯片配合光纖通信電路AFBR5803實(shí)現(xiàn)。（4）控制電路240控制電路240負(fù)責(zé)控制模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220和同步時(shí)鐘輸出電路230工作；具體地說，控制電路240控制模擬信號(hào)源210和數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220輸出幅值和相位均相同的模擬信號(hào)和數(shù)據(jù)報(bào)文，并將操作者設(shè)定的相位差換算成時(shí)間差，控制同步時(shí)鐘輸出電路230以計(jì)算的時(shí)間差輸出同步時(shí)鐘信號(hào)。控制電路240可使用Intel公司生產(chǎn)的ATOM工業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)原理電子式互感器校驗(yàn)儀100檢測(cè)電子式互感器400的原理是：在對(duì)電子式互感器400和標(biāo)準(zhǔn)互感器300施加相同一次激勵(lì)的情況下，解析來自被測(cè)電子式互感器400輸出的數(shù)據(jù)報(bào)文，形成數(shù)據(jù)序列，同時(shí)在時(shí)鐘同步信號(hào)的觸發(fā)下，采集來自標(biāo)準(zhǔn)互感器300輸出的模擬信號(hào)，形成采樣序列，分別計(jì)算數(shù)據(jù)序列和采樣序列的幅值和相位，通過計(jì)算得到其比值誤差和相位誤差。對(duì)電子式互感器校驗(yàn)儀100的相位誤差測(cè)量準(zhǔn)確度進(jìn)行測(cè)試的原理是：使輸入的模擬信號(hào)和數(shù)據(jù)序列存在一個(gè)設(shè)定的相位誤差δ0，將電子式互感器校驗(yàn)儀100實(shí)際測(cè)量的相位誤差值δ1與設(shè)定值δ0相比較，從而得到其相位誤差測(cè)量準(zhǔn)確度。本技術(shù)中，對(duì)電子式互感器校驗(yàn)儀100的相位誤差測(cè)量準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測(cè)，首先將模擬信號(hào)源210、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220和同步時(shí)鐘電路230分別接至電子式互感器校驗(yàn)儀100的模擬信號(hào)端子110、數(shù)據(jù)報(bào)文端口120和同步信號(hào)端口130；控制電路240控制模擬信號(hào)源210和數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路220輸出幅值和相位均相同的模擬信號(hào)和數(shù)據(jù)報(bào)文，將操作者設(shè)定的相位誤差δ0，計(jì)算對(duì)應(yīng)的時(shí)間偏移量t0，并控制同步時(shí)鐘電路230輸出按照時(shí)間偏移量t0偏移過的同步時(shí)鐘信號(hào)；將電子式互感器校驗(yàn)儀100實(shí)測(cè)得的相位誤差δ1與設(shè)定值δ0進(jìn)行比較，即可得到其相位誤差檢測(cè)的準(zhǔn)確度。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置，包括電子式互感器校驗(yàn)儀（100）；其特征在于：設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)（200），檢測(cè)系統(tǒng)（200）包括模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）、同步時(shí)鐘輸出電路（230）和控制電路（240）；模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）和同步時(shí)鐘輸出電路（230）分別與電子式互感器校驗(yàn)儀（100）的模擬信號(hào)端子（110）、數(shù)據(jù)報(bào)文端口（120）和同步信號(hào)端口（130）連接；模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）和同步時(shí)鐘輸出電路（230）分別與控制電路（240）連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電子式互感器校驗(yàn)儀的相位誤差檢測(cè)裝置，包括電子式互感器校驗(yàn)儀（100）；其特征在于：設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)（200），檢測(cè)系統(tǒng)（200）包括模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)文輸出電路（220）、同步時(shí)鐘輸出電路（230）和控制電路（240）；模擬信號(hào)源（210）、數(shù)據(jù)報(bào)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雷鳴，郭玥，鄭欣，汪應(yīng)春，李俊，汪司珂，王信，鄢烈奇，明東岳，李君，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院，
類型：新型
國別省市：北京;11