一种同步时标可自由设定的广域电网相量同步测量装置

摘要

本发明公开的同步时标可自由设定的广域电网相量同步测量装置由自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和微处理器模块三大模块构成，该装置结构简单，可实现相量同步装置中较难处理的“时间同步”与“频率同步”的解耦处理，达到了同步时标可自由灵活设定、采样数据窗能够随被测信号频率的变化而自适应调整(即每个数据窗内的等间隔采样数据正好等于需求数)的目的，从而确保了广域电网运行相量的连续高精度同步测量。

主权项

1.一种同步时标可自由设定的广域电网相量同步测量装置，其特征在于由自适应等间隔采样模块(1)、同步时标形成模块(2)和微处理器模块(3)三大模块构成，自适应等间隔采样模块(1)包括：-信号预处理电路(1.0)，对来自现场的三相交流电压和电流模拟信号(va、vb、vc、ia、ib、ic)进行隔离、放大和抗混叠预处理，输出为对应的三相交流电压和电流模拟信号(Va、Vb、Vc、Ia、Ib、Ic)；-信号叠加电路(1.1)，其输入端与信号预处理电路(1.0)的输出端相连，对输入的三相交流电压模拟信号(Va、Vb、Vc)进行叠加；-隔直带通滤波器(1.2)，与信号叠加电路(1.1)输出端相连，用于滤除信号叠加电路(1.1)输出信号(Vf)中的直流成分和谐波分量；-整形电路(1.3)，与隔直带通滤波器(1.2)输出端相连，将隔直带通滤波器输出的交流信号正负过零点检出，并进行倍频、模-数电路隔离，形成方波脉冲输出信号(fi)；-由锁相环(1.4)和1/N分频器(1.5)构成的锁相倍频器，将来自整形电路(1.3)的方波脉冲信号N倍频，输出倍频脉冲信号(fo)；-第一计数器(A)，对来自锁相倍频器的倍频脉冲信号(f0)根据设定的采样周期进行分频计数，获得与被测信号频率同步的自适应等间隔脉冲序列输出信号；-第一单稳态电路(1.6)，其输入端与第一计数器(A)的输出端相连，输出自适应等间隔采样脉冲序列信号(fsamp)，该信号分两路，其中一路与第一计数器(A)的计数复位端(RST)相连，另一路与A/D转换器(1.7)的异步启动采样控制端(STRT)相连；-A/D转换器(1.7)，其输入端接信号预处理电路(1.0)的三相交流电压和电流输出信号(Va、Vb、Vc、Ia、Ib、Ic)，输出端(ENDS)与微处理器模块(3)的一个外部中断口(INT1)相连；同步时标形成模块(2)包括：-GPS接收器(2.1)，接收来自轨道卫星的国际标准时钟信息，输出全球同步的秒脉冲信号1PPS及与其同步的10kHz脉冲信号，同时通过串口输出与1PPS关联的整秒时间信息；-第二单稳态电路(2.2)，其输入端与GPS接收器(2.1)的1PPS脉冲信号输出端相连，输出端连接微处理器模块(3)的第二个外部中断口(INT2)；-第二计数器(B)，其输入端与GPS接收器(2.1)的10kHz脉冲信号输出端相连，输出端与第三单稳态电路(2.4)的输入端相连，根据设定的周期同步采样间隔进行分频计数，获得周期同步采样脉冲序列；-第三单稳态电路(2.4)，其输入端与第二计数器(B)的输出端相连，输出端分二路，一路连接第二计数器(B)的计数复位端(RST)，另一路与微处理器模块(3)的第三个外部中断口(INT3)连接。