一種基于傅里葉fft正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的裝置，由精密AGC運(yùn)放、低通濾波器、精密過零比較器、延時觸發(fā)器、ADC觸發(fā)采樣單元、采樣初相角控制單元、MCU控制器連接構(gòu)成，解決了現(xiàn)有的智能站、變電站輸電系統(tǒng)、高鐵電力無處設(shè)置PT的現(xiàn)狀。
【專利說明】一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方 法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電網(wǎng)監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及避雷器監(jiān)測系統(tǒng)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的避雷器監(jiān)測系統(tǒng)利用PT取電流的方式監(jiān)測流經(jīng)避雷器的電流，而這種方 式已不能適應(yīng)現(xiàn)有的智能站、變電站輸電系統(tǒng)、高鐵電力無處設(shè)置PT的現(xiàn)狀，為解決以上 問題，本發(fā)明采用基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方法及相應(yīng)裝置解決 避雷器測量的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0004] 一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方法，包括如下步驟：
[0005] 步驟一：對氧化鋅避雷器中電流進(jìn)行離散采樣；
[0006] 步驟二：通過傅里葉FFT時域信號變化到頻域信號轉(zhuǎn)換濾去高次諧波，再利用FFT 反變換還原離散采樣信號得到：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方法，其特征在于，包括如 下步驟： 步驟一：對氧化鋅避雷器中電流進(jìn)行離散采樣； 步驟二：通過傅里葉FFT時域信號變化到頻域信號轉(zhuǎn)換濾去高次諧波，再利用FFT反變 換還原離散采樣信號得到： i(n) =^ISinilKfjiAr+e^ +θ2)+^/2/:β?η(2π3JlJiAi +θ3)+ 4--,Sin{2n5fnnht+θ5) 通過上述表達(dá)式分別求出基波和三五次諧波的分量電流I、Ι3、I5，及相應(yīng)采樣初相位Θ2、Θ3、Θ5 ; 步驟三：在不考慮三五次諧波的情況下，即k 和真實(shí)通過 ， 氧化鋅避雷器中的全電流/(i) + 4+⑴相比較，得知在能夠滿足Q1 = 02情 況下根據(jù)離散采樣FFT變換后求得Θi，根據(jù)Ik =Ic0s (ΘJ，即可求出基波下的阻性電流； 步驟四：利用步驟三所述的方法分別求出三五次諧波下的阻性電流，總的阻性電流即 為各次諧波向量和的平均值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方 法，其特征在于，所述步驟一中的同步采樣率設(shè)為0. 99KHz?I. 3KHz。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的方 法，其特征在于，所述步驟一中的采樣點(diǎn)數(shù)設(shè)為N= 8192,最小物理分辨率為0. 12Hz。
4. 一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的裝置，其特征在于，包括精 密AGC運(yùn)放、低通濾波器、精密過零比較器、延時觸發(fā)器、ADC觸發(fā)采樣單元、采樣初相角控 制單元、MCU控制器，所述的精密AGC運(yùn)放、低通濾波器、ADC觸發(fā)采樣單元及MCU控制器依 次連接，精密AGC運(yùn)放還與MCU控制器相連，所述的精密過零比較器連接低通濾波器、ADC 觸發(fā)采樣單元、延時觸發(fā)器及MCU控制器，所述的延時觸發(fā)器還連接有ADC觸發(fā)采樣單元及 MCU控制器，所述的采樣初相角控制單元與MCU控制器相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的裝 置，其特征在于，所述的精密AGC運(yùn)放用于放大輸入信號，所述的低通濾波器用于實(shí)現(xiàn)對在 IKHz以上的經(jīng)過精密AGC運(yùn)放的輸入信號起到濾波作用，經(jīng)濾波處理后，一路送精密過零 比較器，一路送ADC觸發(fā)采集單元等待采集，所述的精密過零比較器用于當(dāng)其檢測到正向 信號過零點(diǎn)，即輸出一個上升沿信號，一路給延時觸發(fā)器，一路給MCU控制器來實(shí)現(xiàn)對輸入 信號的頻率實(shí)時監(jiān)測，所述的延時觸發(fā)器用于根據(jù)精密過零比較器輸出的上升沿信號延時 一個設(shè)定值后觸發(fā)ADC觸發(fā)采集單元，所述的ADC觸發(fā)采集單元正常情況下不工作，當(dāng)延時 觸發(fā)器給ADC觸發(fā)采集單元一個信號時，ADC觸發(fā)采集單元開始運(yùn)行ADC采集工作，所述的 ADC采集觸發(fā)單元電路配合MCU控制器對輸入信號的離散采集，完成采樣點(diǎn)個數(shù)后，通過基 于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量方法實(shí)現(xiàn)對采樣信號的分析處理，求出全電 流和阻性電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于傅里葉FFT正反變換相對較準(zhǔn)阻性電流測量的裝 置，其特征在于，所述的采樣初相角控制單元用于在測量的阻性電流不準(zhǔn)確的情況下，通過 MUC控制器調(diào)整延時觸發(fā)器設(shè)定的延時值實(shí)現(xiàn)對算法中的離散采樣基波初相角度的調(diào)整。
【文檔編號】G01R19/25GK104459296SQ201410695641
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】尚雪嵩, 陳燕午 申請人:南京世都科技有限公司