本發(fā)明涉及一種在多測(cè)點(diǎn)下不同錄波設(shè)備進(jìn)行錄波時(shí)，能使不同測(cè)點(diǎn)的錄波設(shè)備進(jìn)行同步錄波的裝置及其同步方法，適用于對(duì)不同廠(chǎng)家和不同采樣頻率的錄波設(shè)備所記錄的波形進(jìn)行同步處理。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)測(cè)試和試驗(yàn)過(guò)程中，電氣量的測(cè)量是其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在一般的電力系統(tǒng)測(cè)試和試驗(yàn)中，測(cè)點(diǎn)數(shù)量較多，錄波設(shè)備的測(cè)量通道有限，往往需要使用多臺(tái)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行錄波，而多臺(tái)設(shè)備的同時(shí)使用，會(huì)存在不同測(cè)點(diǎn)錄波不同步的問(wèn)題，錄波不同步又會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。目前，解決多臺(tái)錄波設(shè)備的同步方法主要有兩種：（1）外接gps對(duì)時(shí)裝置：該方法需要每臺(tái)錄波裝置均加裝外置對(duì)時(shí)裝置，會(huì)使實(shí)驗(yàn)成本增大，同時(shí)，由于不同gps裝置也可能存在由于衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)弱引起的對(duì)時(shí)誤差，最終還會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的不準(zhǔn)確。（2）統(tǒng)一外部觸發(fā)：該方法將全部錄波設(shè)備的觸發(fā)源設(shè)為同一電壓或電流信號(hào)源，所有設(shè)備的觸發(fā)條件設(shè)置一致，當(dāng)達(dá)到觸發(fā)條件時(shí)，全部設(shè)備同時(shí)錄波；但由于不同錄波設(shè)備的采樣精度不完全一致，導(dǎo)致各設(shè)備錄波的起始點(diǎn)不一致，仍然沒(méi)有很好地解決各設(shè)備錄波數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置及同步方法，很好地解決了不同測(cè)點(diǎn)錄波器的同步錄波技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問(wèn)題的：

一種多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置，包括高壓側(cè)電壓互感器、低壓側(cè)電壓互感器、高壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器、第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器、第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器、第一錄波器、第二錄波器、第三錄波器、波形發(fā)生器和工控機(jī)，第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器上連接有集電線(xiàn)路，第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器上連接有動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，高壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第一錄波器的三個(gè)電流信號(hào)輸入端連接在一起，高壓側(cè)電壓互感器的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第一錄波器的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端連接在一起，第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第二錄波器的三個(gè)電流信號(hào)輸入端連接在一起，低壓側(cè)電壓互感器的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第二錄波器的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端連接在一起，第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第三錄波器的三個(gè)電流信號(hào)輸入端連接在一起，低壓側(cè)電壓互感器的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第三錄波器的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端連接在一起，波形發(fā)生器分別與第一錄波器的電壓信號(hào)輸入端、第二錄波器的電壓信號(hào)輸入端和第三錄波器的電壓信號(hào)輸入端連接在一起；第一錄波器的數(shù)據(jù)輸出端、第二錄波器的數(shù)據(jù)輸出端和第三錄波器的數(shù)據(jù)輸出端分別與用于波形斜率對(duì)軸的工控機(jī)連接在一起。

波形發(fā)生器是由三角波信號(hào)發(fā)生器、方波信號(hào)發(fā)生器、正弦波信號(hào)發(fā)生器、三個(gè)金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管、信號(hào)控制器和信號(hào)輸出電阻組成的；三角波信號(hào)發(fā)生器與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)組成的支路是并聯(lián)連接在一起的，三條支路并聯(lián)后的兩端上連接有信號(hào)輸出電阻，第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端、第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端和第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端分別與信號(hào)控制器連接在一起。

一種多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備的同步方法，包括以下步驟：

第一步、將三角波信號(hào)發(fā)生器與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)后組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)后組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管串聯(lián)后組成的支路并聯(lián)在一起，在三條支路并聯(lián)后的兩端上連接信號(hào)輸出電阻，將第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端、第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端和第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的控制端分別與信號(hào)控制器連接在一起；將信號(hào)輸出電阻的兩端分別與第一錄波器的電壓信號(hào)輸入端、第二錄波器的電壓信號(hào)輸入端和第三錄波器的電壓信號(hào)輸入端連接在一起；將第一錄波器的數(shù)據(jù)輸出端、第二錄波器的數(shù)據(jù)輸出端和第三錄波器的數(shù)據(jù)輸出端分別與用于波形斜率對(duì)軸的工控機(jī)連接在一起；

第二步、將三角波發(fā)生器的輸出波形周期、方波發(fā)生器的輸出波形周期和正弦波發(fā)生器的輸出波形周期均設(shè)置為20毫秒，將三角波發(fā)生器的輸出波形幅值、方波發(fā)生器的輸出波形幅值和正弦波發(fā)生器的輸出波形幅值均設(shè)置為5伏；信號(hào)控制器按波形組合規(guī)律產(chǎn)生門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使波形發(fā)生器輸出的波形組合規(guī)律為：第一波形周期由一個(gè)三角波、一個(gè)方波和一個(gè)正弦波順次組合而成，第二波形周期由兩個(gè)連續(xù)的三角波、兩個(gè)連續(xù)的方波和兩個(gè)連續(xù)的正弦波順次組合而成，以此類(lèi)推，第n波形周期由n個(gè)連續(xù)的三角波、n個(gè)連續(xù)的方波和n個(gè)連續(xù)的正弦波順次組合而成，從第一個(gè)波形周期到第n個(gè)波形周期為一個(gè)完整循環(huán)周期；

第三步、啟動(dòng)波形發(fā)生器，第一錄波器、第二錄波器和第三錄波器分別啟動(dòng)，并進(jìn)行錄波工作；

第四步、完成錄波后，通過(guò)工控機(jī)觀(guān)察第一錄波器所記錄的波形發(fā)生器所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第一錄波器特殊電壓信號(hào)波形，通過(guò)工控機(jī)觀(guān)察第二錄波器所記錄的波形發(fā)生器所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第二錄波器特殊電壓信號(hào)波形，通過(guò)工控機(jī)觀(guān)察第三錄波器所記錄的波形發(fā)生器所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第三錄波器特殊電壓信號(hào)波形；將第一錄波器特殊電壓信號(hào)波形、第二錄波器特殊電壓信號(hào)波形和第三錄波器特殊電壓信號(hào)波形進(jìn)行對(duì)比，并找出三個(gè)特殊電壓信號(hào)波形的共同重合的首個(gè)完整波形周期；

第五步、將第四步找出的共同重合的首個(gè)完整波形周期中的第一個(gè)正弦波波形變化率最小點(diǎn)確定為第一錄波器、第二錄波器和第三錄波器的共同錄波基準(zhǔn)點(diǎn)。

本發(fā)明利用特殊電壓信號(hào)發(fā)生器，與單個(gè)錄波設(shè)備的錄波數(shù)據(jù)同步，再通過(guò)波形斜率對(duì)軸工具，實(shí)現(xiàn)多了測(cè)點(diǎn)、不同錄波設(shè)備的錄波數(shù)據(jù)的同步，有效解決了不同測(cè)點(diǎn)同步錄波的問(wèn)題；對(duì)于不同現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)、不同數(shù)量錄波器，僅需滿(mǎn)足各錄波器有一個(gè)電壓通道與特殊電壓信號(hào)發(fā)生器相連，即可實(shí)現(xiàn)不同測(cè)點(diǎn)的同步錄波。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)示意圖；

圖2為本發(fā)明的波形發(fā)生器11的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明的波形發(fā)生器11所發(fā)出的特殊電壓信號(hào)波形圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

一種多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置，如圖1所示，包括高壓側(cè)電壓互感器1、低壓側(cè)電壓互感器2、高壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器5、第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器4、第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器7、第一錄波器8、第二錄波器9和第三錄波器10，第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器4上連接有集電線(xiàn)路3，第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器7上連接有動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置6，高壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器5的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第一錄波器8的三個(gè)電流信號(hào)輸入端i1、i2、i3連接在一起，高壓側(cè)電壓互感器1的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第一錄波器8的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端v1、v2、v3連接在一起，第一低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器4的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第二錄波器9的三個(gè)電流信號(hào)輸入端i1、i2、i3連接在一起，低壓側(cè)電壓互感器2的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第二錄波器9的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端v1、v2、v3連接在一起，第二低壓側(cè)出線(xiàn)電流互感器7的三相電流信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第三錄波器10的三個(gè)電流信號(hào)輸入端i1、i2、i3連接在一起，低壓側(cè)電壓互感器2的三相電壓信號(hào)端分別對(duì)應(yīng)與第三錄波器10的三個(gè)電壓信號(hào)輸入端v1、v2、v3連接在一起，如圖2所示，三角波信號(hào)發(fā)生器13與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19串聯(lián)組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器14與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16串聯(lián)組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器15與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后的一端與信號(hào)輸出電阻18的一端連接在一起，三角波信號(hào)發(fā)生器13與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19串聯(lián)組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器14與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16串聯(lián)組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器15與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后的另一端與信號(hào)輸出電阻18的另一端連接在一起；第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19的控制端、第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16的控制端和第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20的控制端分別與波形發(fā)生器11的信號(hào)控制器17連接在一起；信號(hào)輸出電阻18的兩端分別與第一錄波器8的電壓信號(hào)輸入端v4、第二錄波器9的電壓信號(hào)輸入端v4和第三錄波器10的電壓信號(hào)輸入端v4連接在一起；第一錄波器8的數(shù)據(jù)輸出端、第二錄波器9的數(shù)據(jù)輸出端和第三錄波器10的數(shù)據(jù)輸出端分別與用于波形斜率對(duì)軸的工控機(jī)12連接在一起。

一種多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備的同步方法，包括以下步驟：

第一步、如圖2所示，將三角波信號(hào)發(fā)生器13與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19串聯(lián)組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器14與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16串聯(lián)組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器15與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后的一端與信號(hào)輸出電阻18的一端連接在一起，三角波信號(hào)發(fā)生器13與第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19串聯(lián)組成的支路、方波信號(hào)發(fā)生器14與第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16串聯(lián)組成的支路和正弦波信號(hào)發(fā)生器15與第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后的另一端與信號(hào)輸出電阻18的另一端連接在一起；第一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）19的控制端、第二金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）16的控制端和第三金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mosfet）20的控制端分別與特殊電壓信號(hào)發(fā)生器11的mosfet信號(hào)控制器17連接在一起；信號(hào)輸出電阻18的兩端分別與第一錄波器8的電壓信號(hào)輸入端v4、第二錄波器9的電壓信號(hào)輸入端v4和第三錄波器10的電壓信號(hào)輸入端v4連接在一起；第一錄波器8的數(shù)據(jù)輸出端、第二錄波器9的數(shù)據(jù)輸出端和第三錄波器10的數(shù)據(jù)輸出端分別與用于波形斜率對(duì)軸的工控機(jī)12連接在一起；

第二步、將三角波發(fā)生器13的輸出波形周期、方波發(fā)生器14的輸出波形周期和正弦波發(fā)生器15的輸出波形周期均設(shè)置為20毫秒，將三角波發(fā)生器13的輸出波形幅值、方波發(fā)生器14的輸出波形幅值和正弦波發(fā)生器15的輸出波形幅值均設(shè)置為5伏；信號(hào)控制器17按波形組合規(guī)律產(chǎn)生門(mén)極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使波形發(fā)生器11輸出的波形組合規(guī)律為：第一波形周期由一個(gè)三角波、一個(gè)方波和一個(gè)正弦波順次組合而成，第二波形周期由兩個(gè)連續(xù)的三角波、兩個(gè)連續(xù)的方波和兩個(gè)連續(xù)的正弦波順次組合而成，以此類(lèi)推，第n波形周期由n個(gè)連續(xù)的三角波、n個(gè)連續(xù)的方波和n個(gè)連續(xù)的正弦波順次組合而成，從第一個(gè)波形周期到第n個(gè)波形周期為一個(gè)完整循環(huán)周期，如圖3所示；

第三步、啟動(dòng)波形發(fā)生器11，第一錄波器8、第二錄波器9和第三錄波器10分別啟動(dòng)進(jìn)行錄波工作；

第四步、完成錄波后，通過(guò)工控機(jī)12觀(guān)察第一錄波器8所記錄的波形發(fā)生器11所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第一錄波器特殊電壓信號(hào)波形，通過(guò)工控機(jī)12觀(guān)察第二錄波器9所記錄的波形發(fā)生器11所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第二錄波器特殊電壓信號(hào)波形，通過(guò)工控機(jī)12觀(guān)察第三錄波器10所記錄的波形發(fā)生器11所產(chǎn)生的基于波形組合規(guī)律的第三錄波器特殊電壓信號(hào)波形，找出第一錄波器特殊電壓信號(hào)波形、第二錄波器特殊電壓信號(hào)波形和第三錄波器特殊電壓信號(hào)波形的共同重合的首個(gè)完整波形周期；

第五步、將第四步找出的第一錄波器特殊電壓信號(hào)波形的首個(gè)完整波形周期中的第一個(gè)正弦波波形變化率最小點(diǎn)定為第一錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)；將第四步找出的第二錄波器特殊電壓信號(hào)波形的首個(gè)完整波形周期中的第一個(gè)正弦波波形變化率最小點(diǎn)定為第二錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)；將第四步找出的第三錄波器特殊電壓信號(hào)波形的首個(gè)完整波形周期中的第一個(gè)正弦波波形變化率最小點(diǎn)定為第三錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)；

第六步、將第五步找出的第一錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)、第二錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)和第三錄波器的錄波基準(zhǔn)點(diǎn)確定為多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備的同步基準(zhǔn)點(diǎn)。

各錄波器電壓通道的正、負(fù)極分別并聯(lián)在圖2中對(duì)應(yīng)的“+”和“-”插孔上。在工控機(jī)12中設(shè)置各錄波器的波形斜率對(duì)軸工具軟件，該軟件根據(jù)波形特征，找出首個(gè)完整波形周期中的第一個(gè)正弦波波形，計(jì)算其波形變化率，選取波形變化率最小點(diǎn)作為對(duì)比基準(zhǔn)點(diǎn)，將各錄波器的特殊電壓信號(hào)時(shí)間軸進(jìn)行同步。由于各錄波器的錄波數(shù)據(jù)與其記錄的特殊電壓信號(hào)為自然同步，隨即完成各錄波器錄波數(shù)據(jù)的時(shí)間軸同步。

以上是多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置及同步方法的典型使用舉例，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試情況，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)所接錄波設(shè)備數(shù)量的增減，以及錄波設(shè)備所接測(cè)點(diǎn)位置的變化，本發(fā)明的多測(cè)點(diǎn)不同錄波設(shè)備同步裝置及同步方法均可適用。