实现模拟量与数字量混合接入的同步采样方法

摘要

一种适用于智能变电站数字化保护的模拟量、数字量混合接入的同步采样方法。智能变电站数字化保护装置存在电磁式互感器的模拟量输入和合并单元的数字量输入同时直接接入的情况。本方法以数字化保护装置内部产生的可调整时间间隔的采样脉冲为基准，一方面启动保护装置内置的AD模块，对模拟量输入进行AD转换；一方面依据额定延时，确定数字量输入数据帧的插值时刻，通过拉格朗日插值方法计算出数字量输入对应采样脉冲时刻的一次系统电气量，从而实现数字量输入与模拟量输入的同步采样。采样脉冲的时间间隔可根据实时测量的信号频率调整，实现等角度采样，以减小频谱泄露。

主权项

一种实现模拟量与数字量混合接入的同步采样方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）电子式互感器、光互感器以固定不变的采样率f₁Hz，定时启动内置的AD转换模块，合并单元以同样的速率将AD转换后的数字量，按照IEC 61850‑9‑2标准格式组成SV采样值帧，并通过点对点的光纤链路发送给数字化保护装置；（2）数字化保护装置接收到合并单元发来的SV采样值帧，由硬件标定出精确的接收时刻，该接收时刻与电子式互感器实际采集到的一次系统电气量时刻的时间差定义为额定延时T_d，数字化保护装置将接收到的SV采样值帧进行实时解帧处理，将解出的采样值依次转存到存储器中，形成接收SV采样值序列；（3）数字化保护装置每隔T_s时间间隔，产生一个采样脉冲，采样脉冲时间间隔T_s的确定方法是根据实时测量的输入信号频率f₂Hz，按照每整周期固定N点等时间间隔均分后确定， T_s=1/(f₂*N) 秒，采样脉冲时刻记为t_k，由采样脉冲启动内置的AD转换模块，待转换完成后读取AD转换的数字量结果，并依次转存到存储器中，形成模拟量输入采样值序列；（4）步骤（3）中形成的采样脉冲时刻t_k，就是电磁式互感器实际采集到的一次系统电气量时刻，以此时刻为基准，确定SV数据同步的插值时刻t^’_k，确定t^’_k的方法是将数字化保护装置内部启动AD转换的采样脉冲时刻t_k延时T_d时间后确定为t^’_k，在步骤（2）形成的接收SV采样值序列中，通过数据插值方法，找到电子式互感器实际采集到的一次系统t_k时刻的电气量，实现数字量输入与模拟量输入的同步采样；（5）将步骤（3）中获得的t_k时刻模拟量输入采样值与步骤（4）中获得的同时刻数字量输入采样值合并在一起，触发DSP中断，通知DSP读取同步好的采样数据，进行后续逻辑判断。