一種光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集及虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子式電流互感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光纖電流互感器的數(shù)據(jù)米集及fe驗(yàn)系統(tǒng)和fe驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在變電站架構(gòu)體系下，電子式電流互感器屬于過程層設(shè)備，其充當(dāng)?shù)氖且淮卧O(shè)備與二次設(shè)備之間的互聯(lián)及信息交互角色，尤其是其與二次的計(jì)量、保護(hù)和控制等設(shè)備的通信接口是整個(gè)變電站信息交互的重要節(jié)點(diǎn)。其工作原理為將較大的一次電流，轉(zhuǎn)換為較小的二次電流。其中，光線式電流傳感器是電子式光纖電流器的一種。
[0003]目前，電子式電流互感器的校驗(yàn)采用的是測差法，對(duì)電源要求較高，如果現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)不能提供足夠穩(wěn)定的電源，電源波動(dòng)會(huì)影響測量的準(zhǔn)確性。所謂測差法是測量基準(zhǔn)與被校驗(yàn)設(shè)備之間的差值。電子式電流互感器的輸出分為一系列輸出等級(jí)，輸出的模擬信號(hào)為弱電信號(hào)、驅(qū)動(dòng)能力差，傳統(tǒng)的采集裝置難以采集得到。校驗(yàn)電子式電流互感器時(shí)的一個(gè)重要內(nèi)容為基準(zhǔn)互感器與被校驗(yàn)互感器輸出數(shù)據(jù)的同步采樣。然而，目前的采集卡均不能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的同步觸發(fā)采樣，存在采樣延時(shí)的問題。如果不對(duì)采集卡的采樣延時(shí)誤差做校正，會(huì)造成校驗(yàn)結(jié)果的誤差。
[0004]而且，對(duì)于不同的電子式電流互感器的特性分析項(xiàng)目而言，需要分別搭建不同的測試平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，但是限于操作的復(fù)雜性和難度，有些特性分析很難完成。
[0005]綜上所述，如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集以及搭建一套通用的校驗(yàn)平臺(tái)是關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集及虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的校驗(yàn)誤差，為電子式互感器在電能計(jì)量，品質(zhì)監(jiān)測，諧波治理，故障錄波等方面的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的試驗(yàn)論證。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0008]—種光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括被校驗(yàn)光纖電流互感器、數(shù)據(jù)采集裝置和工控機(jī);所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)據(jù)采集卡、可調(diào)電流源模塊和采集信號(hào)前處理模塊；所述被校驗(yàn)光纖電流互感器輸入端與可調(diào)電流源模塊電連接，輸出端與采集信號(hào)前處理模塊電連接;所述采集信號(hào)前處理模塊與數(shù)據(jù)采集卡電連接；
[0009]所述工控機(jī)包括采集信號(hào)觸發(fā)模塊、采集卡設(shè)置模塊和被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器，所述采集信號(hào)觸發(fā)模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡和被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器電連接。
[0010]優(yōu)選的，在上述的光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，可調(diào)電流源模塊的輸出電流為光纖電流互感器一次側(cè)額定值的5%、20%、100%和120%，頻率為50Hz。
[0011]優(yōu)選的，在上述的光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，所述采集卡設(shè)置模塊包括存儲(chǔ)器長度切換模塊、AD采集方式切換模塊、觸發(fā)方式選擇模塊、觸發(fā)源選擇模塊，觸發(fā)類型選擇模塊、觸發(fā)方向選擇模塊、時(shí)鐘源、時(shí)鐘輸出、觸發(fā)電平設(shè)置模塊。
[0012]此外，本發(fā)明還提供了一種光纖電流互感器的虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)，包括上述任一所述的光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及采集信號(hào)分析模塊，所述采集信號(hào)分析模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡和被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器電連接。
[0013]優(yōu)選的，在上述光纖電流互感器的虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)中，還包括設(shè)置在所述數(shù)據(jù)采集卡和采集信號(hào)分析模塊之間的采集信號(hào)后調(diào)理模塊。
[0014]另外，本發(fā)明還提供了一種光纖電流互感器的虛擬校驗(yàn)方法，應(yīng)用于上述任一所述的光纖電流互感器的虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)中，包括以下步驟:
[0015]構(gòu)建被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器，且依照被校驗(yàn)電流互感器設(shè)置所述模擬互感器的參數(shù)，使其與所述被校驗(yàn)光纖電流互感器的參數(shù)相同；
[0016]調(diào)節(jié)可調(diào)電流源模塊的，使其輸出電流值分別為被校驗(yàn)電子式電流互感器一次側(cè)額定值的5%、20%、100%和120%，頻率為50Hz;
[0017]設(shè)置數(shù)據(jù)采集卡的采樣方式；
[0018]采用波形函數(shù)發(fā)生器向數(shù)據(jù)采集卡和模擬互感器發(fā)出同步觸發(fā)指令，所述同步觸發(fā)指令是指命令數(shù)據(jù)采集卡和模擬互感器同步采集信號(hào)的指令；
[0019]實(shí)時(shí)分析上述同步采集信號(hào)，得出校驗(yàn)結(jié)論。
[0020]由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明提供的本發(fā)明提供了一種基于虛擬儀器技術(shù)的光纖電流互感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及一套在此系統(tǒng)上的虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)。這套虛擬校驗(yàn)系統(tǒng)利用虛擬儀器即模擬互感器完成了電流輸出信號(hào)采集、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)檢測的完整模擬過程，此虛擬過程后進(jìn)行光纖電流互感器的相關(guān)特性分析，暫態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)特性。能夠方便可靠高效完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、信號(hào)檢測處理以及特性分析等工作，提高電子式電流互感器的測試技術(shù)，為電子式電流互感器的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:1_可調(diào)電流源模塊;2-被校驗(yàn)光纖電流互感器;3-采集信號(hào)前處理模塊，4-數(shù)據(jù)采集卡，5-模擬互感器，6-采集信號(hào)觸發(fā)模塊，7-采集卡設(shè)置模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]參見圖1，該圖為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光纖電流傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括被校驗(yàn)光纖電流互感器2、數(shù)據(jù)采集裝置和工控機(jī);所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)據(jù)采集卡4、可調(diào)電流源模塊1和采集信號(hào)前處理模塊3;所述被校驗(yàn)光纖電流互感器2輸入端與可調(diào)電流源模塊1電連接，輸出端與采集信號(hào)前處理模塊3電連接;所述采集信號(hào)前處理模塊3與數(shù)據(jù)采集卡4電連接；
[0026]所述工控機(jī)包括采集信號(hào)觸發(fā)模塊6、采集卡設(shè)置模塊7和被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器5，所述采集信號(hào)觸發(fā)模塊6與所述數(shù)據(jù)采集卡4和被校驗(yàn)光纖電流互感器的模擬互感器5電連接。
[0027]電子式電流互感器的輸出分為一系列輸出等級(jí)，輸出的模擬信號(hào)為弱電信號(hào)、驅(qū)動(dòng)能力差，傳統(tǒng)的采集裝置難以采集得到。本發(fā)明中采用集成度高、精度高、性能穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)采集卡PCI8025，通過PCI總線將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至計(jì)算機(jī)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚傩浴⒂行耘c穩(wěn)定性。
[0028]優(yōu)選的，在上述的光纖電流互感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，可調(diào)電流源模塊的輸出電流為光纖電流互感器一次側(cè)額定值的5%、20%、100%和120%，頻率為50Hz。然后對(duì)應(yīng)每一個(gè)一次側(cè)額定值經(jīng)過被校驗(yàn)電流互感器后都有一個(gè)二次側(cè)電流。數(shù)據(jù)采集卡要采集的信號(hào)就是這個(gè)二次側(cè)電流，但是由于此二次側(cè)電流的