一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置包括對地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本發(fā)明能夠通過對入口電容選擇單元中的入口電容進行選擇，從而實現(xiàn)對不同電壓等級變電站的入口電容進行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電容選擇單元采集并輸出的第一級電壓放大到適應A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級電壓，實現(xiàn)了電壓測量范圍的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時精度高。
【專利說明】
一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及電壓采集技術領域，特別是涉及一種適用于多種電壓等級變電站的全 波電壓綜合測量裝置。
【背景技術】
[0002] 變電站除正常工作電壓外，還有可能出現(xiàn)多種不同類型的侵入波過電壓，如雷電、 操作(切空線、合空線等）、工頻(空載長線、不對稱短路、甩負荷）、諧振、短路沖擊等，另外， 變電站還可能出現(xiàn)故障失壓，因此，變電站內(nèi)的電壓幅值變化非常大，從而也就對用于檢測 變電站電壓的變電站全波電壓綜合測量裝置提出了更高的要求。
[0003] 請參照圖1，圖1為現(xiàn)有技術中提出的一種基于空間耦合電容的變電站全波電壓綜 合測量裝置的檢測原理圖，解決了最初的變電站侵入波檢測方法(如在變壓器的電纜上安 裝光纖電壓傳感器、變壓器電容套管末屏安裝電壓傳感器等方式)存在的安全性和穩(wěn)定性 的問題，結(jié)合圖1，該變電站全波電壓綜合測量裝置的采樣輸出電壓如下式：
[0004]
[0005] 變電站全波電壓綜合測量裝置的外殼電容C1和外殼對地電容(：2的大小均是基本固 定的，因此分壓比主要由裝置入口的入口并聯(lián)電容Cm決定，對于某一確定的電壓等級的變 電站，入口并聯(lián)電容Cm是確定的，但對于不同電壓等級的變電站，所需要的入口并聯(lián)電容Cm 大小存在差異。現(xiàn)有技術中，變電站全波電壓綜合測量裝置均為某一電壓等級的變電站專 用，沒有通用的變電站全波電壓綜合測量裝置。但若采用固定電容值的方式，入口電容Cm調(diào) 整起來比較復雜，電壓采集設備無法實現(xiàn)通用。又由于變電站內(nèi)的電壓幅值變化非常大，現(xiàn) 有技術中的電壓綜合測量裝置如果保障采集精度，則容易導致通道飽和，造成波形信息的 缺失;如果保障測量范圍，則難以保障采集精度，造成波形分辨率低，波形質(zhì)量差。
[0006] 因此，如何提供一種解決上述技術問題的適用于多種電壓等級變電站的全波電壓 綜合測量裝置是本領域技術人員目前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置， 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時精度高。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓 綜合測量裝置，該裝置包括：
[0009] 第一端接地、第二端分別與外殼電容的第一端、入口電容選擇單元的第一端以及 量程選擇單元的第一輸入端連接的對地電容；
[0010]第二端與所述入口電容選擇單元的第二端連接的所述外殼電容；
[0011]第二端還與所述量程選擇單元的第二輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于 依據(jù)所述處理單元發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當前變電站的入口電容的所述入口 電容選擇單元；
[0012] 輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù)所述處理單 元發(fā)送的量程選擇指令將所述入口電容選擇單元采集并輸出的第一級電壓放大到適應所 述A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級電壓的所述量程選擇單元；
[0013] 其中，所述第一級電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或 者故障失壓，所述量程選擇指令為所述處理單元依據(jù)所述第一級電壓生成；
[0014] 輸出端與所述處理單元連接的所述A/D轉(zhuǎn)換器；
[0015] 用于依據(jù)所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的所述處理單 J L 〇
[0016] 優(yōu)選地，所述入口電容選擇單元包括第一多路選擇開關以及N個入口電容，N為不 小于2的整數(shù)，其中：
[0017] N個所述入口電容的第一端相連，其公共端作為所述入口電容選擇單元的第一端， N個所述入口電容的第二端分別與所述第一多路選擇開關的N個輸入端對應連接，所述第一 多路選擇開關的輸出端作為所述入口電容選擇單元的第二端；
[0018] 所述第一多路選擇開關的控制端作為所述入口電容選擇單元的控制端。
[0019] 優(yōu)選地，所述入口電容的個數(shù)為4個。
[0020]優(yōu)選地，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;所述量程選擇單元 包括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、第二分壓電容直至第M分壓電容、M個緩存裝置、 第二多路選擇開關以及放大電路，所述量程選擇單元的輸出端包括第一輸出端和第二輸出 端，M為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二端與第i+Ι分壓電容的第一端連接，彡M-I， 其中：
[0021] 所述差分電路的第一輸入端作為所述量程選擇單元的第一輸入端，所述差分電路 的第二輸入端作為所述量程選擇單元的第二輸入端，所述差分電路的輸出端作為所述第一 輸出端、分別與第一分壓電容的第一端以及所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第M分 壓電容的第二端與所述差分電路的第一輸入端連接，其公共端接地;所述第i分壓電容的第 一端與第i緩存裝置的輸入端連接；
[0022] M個所述緩存裝置的輸出端與所述第二多路選擇開關的M個輸入端對應連接，所述 第二多路選擇開關的輸出端與所述放大電路的輸入端連接，所述放大電路的輸出端作為所 述第二輸出端，與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述第二多路選擇開關的控制端作為所述量程 選擇單元的控制端。
[0023] 優(yōu)選地，M取4,則所述緩存裝置的個數(shù)為4個。
[0024] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0025] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進行比較，并將得到的第一 比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第一比較模塊；
[0026] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進行比較，并將得到的第 二比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第二比較模塊；
[0027] 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所 述處理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進行比 較，并將得到的第三比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第三比較模塊；
[0028]則所述處理單元用于依據(jù)所述第一比較結(jié)果、所述第二比較結(jié)果以及所述第三比 較結(jié)果并結(jié)合預設的真值表生成所述量程選擇指令。
[0029] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0030] 輸入端與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與所述處理單元 連接的FIFO存儲器。
[0031] 優(yōu)選地，所述處理單元為DSP。
[0032] 優(yōu)選地，所述差分電路的型號為LM358。
[0033]優(yōu)選地，所述第一多路選擇開關和所述第二多路選擇開關的型號均為⑶4052。
[0034] 本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置 包括對地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本 發(fā)明能夠通過對入口電容選擇單元中的入口電容進行選擇，從而實現(xiàn)對不同電壓等級變電 站的入口電容進行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電 容選擇單元采集并輸出的第一級電壓放大到適應A/D轉(zhuǎn)換器的量程，實現(xiàn)了電壓測量范圍 的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧， 測量范圍廣的同時精度高。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對現(xiàn)有技術和實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲 得其他的附圖。
[0036] 圖1為現(xiàn)有技術中提出的一種基于空間耦合電容的變電站全波電壓綜合測量裝置 的檢測原理圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明提供的一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置的 結(jié)構示意圖；
[0038] 圖3為本發(fā)明提供的另一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置 的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 本發(fā)明的核心是提供一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置， 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧，測量范圍廣的同時精度高。
[0040] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0041 ] 實施例一
[0042]請參照圖2,圖2為本發(fā)明提供的一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合 測量裝置的結(jié)構示意圖，該裝置包括：
[0043] 第一端接地、第二端分別與外殼電容2的第一端、入口電容選擇單元3的第一端以 及量程選擇單元4的第一輸入端連接的對地電容1;
[0044] 第二端與入口電容選擇單元3的第二端連接的外殼電容2;
[0045] 第二端還與量程選擇單元4的第二輸入端連接、控制端與處理單元6連接、用于依 據(jù)處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當前變電站的入口電容的入口電容選擇單 元3;
[0046] 可以理解的是，目
[0047]可知，這里的^即為下面將提到的第一級電壓，因為外殼電容2CdP外殼對地電容 IC2是固定的，則第一分壓比完全由入口并聯(lián)電容Cm決定，又因為入口電容選擇單元3可以根 據(jù)處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當前變電站的入口電容，也即調(diào)整入口并 聯(lián)電容C M，從而使得該全波電壓綜合測量裝置能夠適用于多種電壓等級變電站。
[0048]輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器5的輸入端連接、控制端與處理單元6連接、用于依據(jù)處理單元 6發(fā)送的量程選擇指令將入口電容選擇單元3采集并輸出的第一級電壓放大到適應A/D轉(zhuǎn)換 器5的量程的第二級電壓的量程選擇單元4;
[0049] 其中，第一級電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或者故 障失壓，量程選擇指令為處理單元6依據(jù)第一級電壓生成；
[0050] 可以理解的是，量程選擇單元4在接收到第一級電壓后會首先將第一級電壓保存 至緩存中，再將第一級電壓直接通過A/D轉(zhuǎn)換器5傳送至處理單元6,處理單元6依據(jù)第一級 電壓并結(jié)合預設的判斷條件得到量程選擇指令，并將量程選擇指令發(fā)送至量程選擇單元4 的控制端，量程選擇單元4再依據(jù)處理單元6發(fā)送的量程選擇指令將保存至緩存中的第一級 電壓放大到適應A/D轉(zhuǎn)換器5的量程的第二級電壓，從而實現(xiàn)電壓的第二次分壓，實現(xiàn)了電 壓測量范圍的調(diào)整，滿足不同類型侵入波的高精度檢測。
[0051 ]輸出端與處理單元6連接的A/D轉(zhuǎn)換器5;
[0052]可以理解的是，A/D轉(zhuǎn)換器5將第一級電壓以及第二級電壓均轉(zhuǎn)換為處理單元6能 夠處理的數(shù)字量，具體地，A/D轉(zhuǎn)換器5將第二級電壓均轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣電壓。
[0053]用于依據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器5輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的處理單元6。
[0054] 本發(fā)明提供了一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置，該裝置 包括對地電容、外殼電容、入口電容選擇單元、量程選擇單元、A/D轉(zhuǎn)換器以及處理單元。本 發(fā)明能夠通過對入口電容選擇單元中的入口電容進行選擇，從而實現(xiàn)對不同電壓等級變電 站的入口電容進行調(diào)整，另外，本發(fā)明還能夠依據(jù)處理單元發(fā)送的量程選擇指令將入口電 容選擇單元采集并輸出的第一級電壓放大到適應A/D轉(zhuǎn)換器的量程，實現(xiàn)了電壓測量范圍 的調(diào)整，滿足不同類型異常電壓的高精度檢測，可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)量程和精度的兼顧， 測量范圍廣的同時精度高。
[0055] 實施例二
[0056] 請參照圖3,圖3為本發(fā)明提供的另一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜 合測量裝置的結(jié)構示意圖。該裝置在實施例一的基礎上：
[0057] 作為優(yōu)選地，入口電容選擇單元3包括第一多路選擇開關以及N個入口電容，N為不 小于2的整數(shù)，其中：
[0058] N個入口電容的第一端相連，其公共端作為入口電容選擇單元3的第一端，N個入口 電容的第二端分別與第一多路選擇開關的N個輸入端對應連接，第一多路選擇開關的輸出 端作為入口電容選擇單元3的第二端；
[0059] 第一多路選擇開關的控制端作為入口電容選擇單元3的控制端。
[0060] 可以理解的是，第一多路選擇開關接收來自處理單元6的入口電容選擇指令的控 制，來實現(xiàn)入口電容的調(diào)整以及多路采集的通道切換，也即，第一多路選擇開關實現(xiàn)入口電 容的選擇，以適應不同電壓等級的變電站的入口電容調(diào)整。
[0061] 作為優(yōu)選地，入口電容的個數(shù)為4個。
[0062]可以理解的是，這里N還可以取其他數(shù)值，本發(fā)明在此不做特別的限定。
[0063] 具體地，該全波電壓綜合測量裝置剛開始運行時，系統(tǒng)默認的是第一多路選擇開 關會選擇最大電容值，也即對應于選擇圖3中的C 11、C12、C13以及C14，另外，量程選擇單元4此 時選擇的是正常工作電壓增益(下面有介紹），待接收到處理單元6發(fā)送的入口電容，再依據(jù) 處理單元6發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當前變電站的入口電容，例如選擇Cii、Ci2。
[0064] 需要說明的是，這里的入口電容Cn、C12、C13以及C 14的容值可以一樣也可以不一樣， 具體根據(jù)實際情況來設定，本發(fā)明在此不做特別的限定。
[0065] 作為優(yōu)選地，A/D轉(zhuǎn)換器5包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;量程選擇單元4包 括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、第二分壓電容直至第M分壓電容、M個緩存裝置、第 二多路選擇開關以及放大電路，量程選擇單元4的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，M 為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二端與第i + Ι分壓電容的第一端連接，KiSM-I，其 中：
[0066] 差分電路的第一輸入端作為量程選擇單元4的第一輸入端，差分電路的第二輸入 端作為量程選擇單元4的第二輸入端，差分電路的輸出端作為第一輸出端、分別與第一分壓 電容的第一端以及第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，第M分壓電容的第二端與差分電路的第一 輸入端連接，其公共端接地;第i分壓電容的第一端與第i緩存裝置的輸入端連接；
[0067] M個緩存裝置的輸出端與第二多路選擇開關的M個輸入端對應連接，第二多路選擇 開關的輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端作為第二輸出端，與第二A/D轉(zhuǎn) 換器連接，第二多路選擇開關的控制端作為量程選擇單元4的控制端。
[0068] 優(yōu)選地，M取4，則緩存裝置的個數(shù)為4個。
[0069] 當然，這里的M還可以為其他數(shù)值，本發(fā)明在此不做特別的限定，能實現(xiàn)本發(fā)明的 目的即可。
[0070] 下面以M取4為例作介紹：
[0071] 首先，此時該量程選擇單元4包括四個增益通道，其中，1增益通道為故障失壓對應 的增益通道，2增益通道為系統(tǒng)額定電壓增益通道，3增益通道為操作、工頻過電壓增益通 道，4增益通道為雷電侵入波過電壓增益通道。處理單元6會依據(jù)第一級電壓并結(jié)合預設的 判斷條件得到量程選擇指令，量程選擇單元4會根據(jù)量程選擇指令來選擇哪個增益通道。
[0072] 可以理解的是，這里的差分電路是獲取入口電容選擇單元3輸出的電壓。在實際應 用中，假設全波電壓綜合測量裝置采集到侵入波過電壓時，入口電容選擇單元3會根據(jù)輸出 電壓公式得到第一級電壓，差分電路的輸出端作為第一輸出端，會將得到的第一級電壓先 直接傳輸至第一 A/D轉(zhuǎn)換器，第一 A/D轉(zhuǎn)換器再將第一級電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并傳送至處理單 元6，處理單元6依據(jù)第一級電壓并結(jié)合預設的判斷條件得到量程選擇指令，處理單元6再將 量程選擇指令傳送至量程選擇單元4的控制端，也即第二多路選擇開關的控制端，第二多路 選擇開關會依據(jù)量程選擇指令選擇相應的增益通道，從而實現(xiàn)將第一級電壓放大到適應第 二A/D轉(zhuǎn)換器的量程的第二級電壓。
[0073] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0074]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進行比較，并將得到的第一比較結(jié)果輸出至 處理單元6的第一比較模塊；
[0075]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進行比較，并將得到的第二比較結(jié)果輸出 至處理單元6的第二比較模塊；
[0076]輸入端分別與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及處理單元6連接、輸出端與處理單元6 連接、用于將數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進行比較，并將得到的 第三比較結(jié)果輸出至處理單元6的第三比較模塊；
[0077]則處理單元6用于依據(jù)第一比較結(jié)果、第二比較結(jié)果以及第三比較結(jié)果并結(jié)合預 設的真值表生成量程選擇指令。
[0078]可以理解的是，第二A/D轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字采樣電壓時會將數(shù)字采樣電壓分別輸出 至處理單元6、第一比較模塊、第二比較模塊以及第三比較模塊，處理單元6會控制第一比較 模塊、第二比較模塊以及第三比較模塊將各自的閾值與數(shù)字采樣電壓進行比較并將比較結(jié) 果輸出至處理單元6,處理單元6再依據(jù)比較結(jié)果并結(jié)合預設的真值表生成量程選擇指令， 請參照表1，表1即為通道選擇表。
[0079] 表1通道選擇表
L 〇〇81 J 其中，Vl為故障低電壓閾值，V2為正常工作電壓閾值，V3為操作工頻過電壓以及雷 電過電壓閾值。
[0082] 優(yōu)選地，該裝置還包括：
[0083]輸入端與第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與處理單元6連接的 FIFO存儲器。
[0084]處理單元6讀取三個比較模塊的輸出狀態(tài)，再根據(jù)真值表，一方面生成量程選擇指 令控制第二多路選擇開關的通道切換，根據(jù)實際輸出調(diào)整到合適的增益通道，采集對應的 電壓信息；另一方面，控制對FIFO中數(shù)據(jù)的讀取、存儲，然后對不同增益通道采集到的信號 進行拼接，恢復故障失壓波形或侵入波過電壓波形的完整信息。
[0085] 優(yōu)選地，處理單元6為DSP。
[0086] 優(yōu)選地，差分電路的型號為LM358。
[0087] 優(yōu)選地，第一多路選擇開關和第二多路選擇開關的型號均為⑶4052。
[0088] 具體地，DSP的型號可以為TMS320C6203B，F(xiàn)IF0存儲器的型號為IDT72V2113。
[0089]當然，本發(fā)明對于處理單元6、差分電路以及第一多路選擇開關以及第二多路選擇 開關的型號或者類型不作特別的限定，根據(jù)實際情況來定。
[0090] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0091] 需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一 個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之 間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在 涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些 要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設 備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0092] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種適用于多種電壓等級變電站的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置包 括： 第一端接地、第二端分別與外殼電容的第一端、入口電容選擇單元的第一端以及量程 選擇單元的第一輸入端連接的對地電容； 第二端與所述入口電容選擇單元的第二端連接的所述外殼電容； 第二端還與所述量程選擇單元的第二輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù) 所述處理單元發(fā)送的入口電容選擇指令選擇適合當前變電站的入口電容的所述入口電容 選擇單元； 輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接、控制端與處理單元連接、用于依據(jù)所述處理單元發(fā) 送的量程選擇指令將所述入口電容選擇單元采集并輸出的第一級電壓放大到適應所述A/D 轉(zhuǎn)換器的量程的第二級電壓的所述量程選擇單元； 其中，所述第一級電壓為系統(tǒng)額定電壓或操作、工頻過電壓、雷電侵入波過電壓或者故 障失壓，所述量程選擇指令為所述處理單元依據(jù)所述第一級電壓生成； 輸出端與所述處理單元連接的所述A/D轉(zhuǎn)換器； 用于依據(jù)所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字采樣電壓得到原始電壓波形的所述處理單元。2. 如權利要求1所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述入口電容選擇單元包 括第一多路選擇開關以及N個入口電容，N為不小于2的整數(shù)，其中： N個所述入口電容的第一端相連，其公共端作為所述入口電容選擇單元的第一端，N個 所述入口電容的第二端分別與所述第一多路選擇開關的N個輸入端對應連接，所述第一多 路選擇開關的輸出端作為所述入口電容選擇單元的第二端； 所述第一多路選擇開關的控制端作為所述入口電容選擇單元的控制端。3. 如權利要求2所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述入口電容的個數(shù)為4 個。4. 如權利要求3所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器和第二A/D轉(zhuǎn)換器;所述量程選擇單元包括差分電路、依次串聯(lián)的第一分壓電容、 第二分壓電容直至第Μ分壓電容、Μ個緩存裝置、第二多路選擇開關以及放大電路，所述量程 選擇單元的輸出端包括第一輸出端和第二輸出端，Μ為不小于2的整數(shù)，第i分壓電容的第二 端與第i+Ι分壓電容的第一端連接，l$i彡M-1，其中： 所述差分電路的第一輸入端作為所述量程選擇單元的第一輸入端，所述差分電路的第 二輸入端作為所述量程選擇單元的第二輸入端，所述差分電路的輸出端作為所述第一輸出 端、分別與第一分壓電容的第一端以及所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第Μ分壓電 容的第二端與所述差分電路的第一輸入端連接，其公共端接地;所述第i分壓電容的第一端 與第i緩存裝置的輸入端連接； Μ個所述緩存裝置的輸出端與所述第二多路選擇開關的Μ個輸入端對應連接，所述第二 多路選擇開關的輸出端與所述放大電路的輸入端連接，所述放大電路的輸出端作為所述第 二輸出端，與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器連接，所述第二多路選擇開關的控制端作為所述量程選擇 單元的控制端。5. 如權利要求4所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，Μ取4，則所述緩存裝置的 個數(shù)為4個。6. 如權利要求5所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置還包括： 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與故障低電壓閾值進行比較，并將得到的第一比較 結(jié)果輸出至所述處理單元的第一比較模塊； 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與正常工作電壓閾值進行比較，并將得到的第二比 較結(jié)果輸出至所述處理單元的第二比較模塊； 輸入端分別與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端以及所述處理單元連接、輸出端與所述處 理單元連接、用于將所述數(shù)字采樣電壓與操作工頻過電壓以及雷電過電壓閾值進行比較， 并將得到的第三比較結(jié)果輸出至所述處理單元的第三比較模塊； 則所述處理單元用于依據(jù)所述第一比較結(jié)果、所述第二比較結(jié)果以及所述第三比較結(jié) 果并結(jié)合預設的真值表生成所述量程選擇指令。7. 如權利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，該裝置還包括： 輸入端與所述第二A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接、輸出端和控制端均與所述處理單元連接 的FIFO存儲器。8. 如權利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述處理單元為DSP。9. 如權利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述差分電路的型號為 LM358〇10. 如權利要求6所述的全波電壓綜合測量裝置，其特征在于，所述第一多路選擇開關 和所述第二多路選擇開關的型號均為⑶4052。
【文檔編號】H02J3/00GK106058860SQ201610533757
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】葉海峰, 王紅斌, 高雅, 吳昊, 黃勇, 周恩澤, 羅穎婷, 易瀟然
【申請人】廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院