專利名稱：一種電力線路電壓相角的測試方法
一種電力線^各電壓相角的測試方法技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)測量技術領域，特別是一種電力線路電壓相角的 測試方法。背景技術：
隨著電力系統(tǒng)M^莫的不斷擴大，大容量、超高壓、遠距離輸電日益增 多，電力系統(tǒng)的結構日趨復雜。從電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及系統(tǒng)控制來看，相 角是其中最主要的狀態(tài)量，而電壓相角尤其反映電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和暫 態(tài)穩(wěn)定狀況?，F有對電壓相角的測量方法是先在電網上確定兩個采樣點， 對其進行同時釆樣，然后將采集數據分別通過遠程通道傳送至調度中心， 該采集數據經過波形恢復和數據分析后即求出電壓相角。這種方法要求采 樣裝置之間具有較高的時鐘同步精度，另外，采集數據的傳輸時間不同也 會影響電壓相角計算精度。這樣，對于50Hz工頻量的遠距離傳輸電網，lms 的同步誤差即可產生18。的相位誤差，要保證相位誤差小于1。，就必須要 求同步誤差不超過55us,現有技術很難達到。如圖l所示， 一種利用GPS (Global Positioning System全球定位系統(tǒng)， 簡稱GPS)系統(tǒng)的現有電壓相角的測試方法。其利用GPS系統(tǒng)提供一個共同 的時間基準，在電網的送端和受端各設置一GPS接收機(包括01和02)來產 生同步脈沖信號，并同步觀測同一顆衛(wèi)星來測定兩采樣裝置時鐘的相對偏 差。利用GPS系統(tǒng)進行時間信號的傳遞，常常會受到如下因素的影響而產生 誤差衛(wèi)星時鐘相對GPS系統(tǒng)時的偏差(簡稱衛(wèi)星鐘差)、GPS接收機時鐘 與GPS系統(tǒng)時鐘的偏差、衛(wèi)星的軌道誤差、相對論效應、大氣層效應、電離 層效應、對流層延遲、接收機跟蹤環(huán)誤差、多徑與遮擋效應、衛(wèi)星與接收 機硬件偏差等等。雖然，利用GPS系統(tǒng)對測試電壓相角的精度有所提高，但 由于上述影響測試精度的因素太多，任何環(huán)節(jié)出現問題都會造成較大的測 量誤差而不能滿足預定要求。
發(fā)明內容為了解決現有的技術問題，本發(fā)明提供電力線路電壓相角的測試方法， 采用了同步計數時鐘源來記錄時間和選取有效采集數據進行分析，從而在 降低成本的同時大大提高電壓相角的測試精度。本發(fā)明解決現有的技術問題所采用的技術方案是提供一種電力線路 電壓相角的測試方法，該方法包括以下步驟 A:測定多個時鐘源之間的i吳差；B:將該多個時鐘源分別置于多個電力線路電壓相角測試裝置內；C:將所述電力線路電壓相角測試裝置進行同步清零，同時啟動累計計數；D:所述電力線路電壓相角測試裝置在采樣周期內對電力線路的電壓進 行數據采樣，采樣數據存入存儲器中；E:將采樣數據傳入CVI開發(fā)平臺進行分析。本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟A中，所述時鐘源選擇同一型號、 同一批次的恒溫25MHZ晶振。本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟A中，所述誤差包括系統(tǒng)誤差或一 致性誤差。本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟C中，所述電力線路電壓測試裝置 是在同 一地點使用同 一同步脈沖進行清零。本發(fā)明更進一步的改進是，步驟D還包括以下步驟Dl:多臺所述電力線路電壓測試裝置統(tǒng)一啟動采樣命令；D2:多臺所述電力線路電壓測試裝置在采樣周期內用A/D轉換器進行 電壓數據采集；D3:將采樣數據傳入到存儲器中進行保存。本發(fā)明更進一步的改進是，步驟E還包括以下步驟El:將存儲的采集數據傳入PC機；E2:用PC機上的CVI開發(fā)平臺比較各采集數據所對應的歷時時間，同 時配合時鐘源的誤差確定采集數據中在絕對時間段的有效采樣數據段； E3:對所述有效采樣數據段進行分析和波形恢復計算出電壓相角參數。 本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟D2中，所述A/D轉換器選用型號為 ADS7864。本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟D3中，所述存儲器選用型號為 AT45DB321D 32M Flash。本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟D2中，所述采樣周期設為5分鐘。 本發(fā)明更進一步的改進是，在步驟D中，電力線路為50HZ工頻量的電力傳輸線路。相較于現有技術，本發(fā)明的有益效果是采用同步計數時鐘源來記錄 時間，結合計數時鐘源本身的誤差，提高時間精度；另外，采用在采集數 據的基礎上進一步選擇有效采集數據進行電壓相角的分析，更進一步的剔除誤差影響，提高了時間及數據的精度，從而本發(fā)明的電力線路電壓相角 的測試方法在降低成本的同時提高了電壓相角的測量精度。
圖1為現有的GPS測試電壓相角方法的示意圖；圖2為本發(fā)明電力線路電壓相角的測試方法一具體實施方式
示意圖。
具體實施方式下面結合

和具體實施方式
對本發(fā)明進一 步說明。本發(fā)明提供一種電力線路電壓相角的測試方法，該方法包括以下步驟A:測定多個時鐘源之間的誤差，該多個時鐘源選擇同一型號、同一批 次的恒溫25MHZ晶振，這樣可減小其系統(tǒng)誤差或一致性誤差；確定影響時 鐘源穩(wěn)定性和一致性偏差的因素，建立合理的誤差數學模型，以確保及時 對同步時鐘進行誤差補償；B:將該多個時鐘源分別置于多個電力線路電壓相角測試裝置內，在 50HZ工頻量的電力傳輸線路上， 一臺電力線路電壓相角測試裝置內設置一 時鐘源，各時鐘源之間存在關聯性；C:將所述電力線路電壓相角測試裝置進行同步清零，同時啟動累計計 數，該電力線路電壓測試裝置是在同一地點使用同一同步脈沖進行清零；D:所述電力線路電壓相角測試裝置在采樣周期內對電力線路的電壓進 行數據采樣，采樣數據存入存儲器中，采樣周期設為5分鐘；E:將采樣數據傳入CVI (C For Virtual Instruments)開發(fā)平臺進行 分析計算出電壓相角。本發(fā)明的步驟D還包括以下步驟Dl:多臺所述電力線路電壓測試裝置統(tǒng)一啟動采樣命令，即在同一理 論啟動時間下開始采樣；D2:多臺所述電力線路電壓測試裝置在采樣周期內用A/D ( analog to digital converter模數轉換器)轉換器進行電壓數據采集，該A/D轉換 器選用型號為ADS7864;該ADS7864是快速6通道全差分輸入的雙12位A/D轉換器，能以500kHz的采樣率同時進行六通道信號采樣；D3:將采樣數據傳入到存儲器中進行保存，該存儲器選用型號為AT45DB321D 32M Flash。本發(fā)明的步驟E還包括以下步驟 El:將存儲的采集數據傳入PC機；E2:用PC (personal computer)才幾上的CVI開發(fā)平臺比較各采集數 據所對應的歷時時間，同時配合時鐘源的誤差確定采集數據中在絕對時間 段的有效采樣數據段，該CVI開發(fā)平臺可以選NI /CVI開發(fā)平臺(National Instruments美國國家儀器有限公司)；E3:對所述有效采樣數據段進行分析和波形恢復計算出電壓相角參數。本發(fā)明一具體實施方式
如圖2所示步驟1測試出恒溫晶振時鐘源之 間的系統(tǒng)誤差和一致性誤差；步驟2，本實施例選擇的兩電力線路電壓相 角測試裝置為A號機和B號機，將A、 B兩機于同一地點進行統(tǒng)一的同步清 零同時啟動對稱計數，這個同步是絕對的同步，從清零時刻開始，兩機分 別對各自的時鐘進行累計計數；此時根據需要將A、 B兩機設置在不同的兩 地，步驟21 A號機在A地繼續(xù)對稱計數；步驟22 B號機亦在B地繼續(xù)對 稱計數； 一旦下達開始采樣命令，步驟41 A號機即對電壓波形進行5分鐘 高速采樣并儲存，同時，步驟31 A號機鎖存歷時時間并存儲；對稱地，從 下達開始采樣命令開始，步驟42 B號機也對電壓波形進行5分鐘高速采樣 并儲存，步驟32B號機鎖存歷時時間并儲存；步驟6將A號機和B號機鎖 存的歷時時間數據進行比對，得出準確的同步采樣開始時間以進行補償， 確定出有效采樣時間；步驟5將存儲的采樣數據上傳至PC機的NI/CVI平 臺進行分析計算；步驟7即可輸出電壓相角。在本實施例中A號機和B號機的對稱計數是指在同一地進行統(tǒng)一的 同步清零并啟累計計數。在同一地、同一時刻，使用同一同步脈沖對A、 B 機統(tǒng)一進行同步清零，這個同步是絕對的同步，從此刻開始，兩機分別對 各自的時鐘進行累計計數。假設A號機就放置在A站準備進行數據采樣，B 號機將長途運送至B站，待A、 B兩站準備就緒后，采樣命令一旦發(fā)出， 兩機上的采樣開始鍵就會被按下，這時A、B兩機將同時開始進行數據采集。 由于執(zhí)行的誤差，A、 B兩機上的按鍵不可能同一時間點被按下，實際上當 采樣開始鍵被按下的瞬間，A、 B兩機將此時的歷時時間計數值鎖存，這樣A、 B兩機就將自絕對同步清零操作開始至"采樣開始鍵，，按下止的歷時時 間數據記錄下來并送入各自的微處理器，這個數據也就是A、 B機各自數據 采集開始的準確時間。本發(fā)明的測試方法采用同步計數時鐘源來記錄時間，結合計數時鐘源 本身的誤差，提高時間精度；另外，采用在采集數據的基礎上進一步選擇 有效采集數據進行電壓相角的分析，更進一步的剔除時間誤差影響，提高 了時間的同步性及數據的精確度，該時間同步誤差可達10us以下，從而實 現電壓相角測量誤差小于1°的技術指標，且大大降低成本、提高測量精 度。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一 步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種電力線路電壓相角的測試方法，該方法包括以下步驟A測定多個時鐘源之間的誤差；B將該多個時鐘源分別置于多個電力線路電壓相角測試裝置內；C將所述電力線路電壓相角測試裝置進行同步清零，同時啟動累計計數；D所述電力線路電壓相角測試裝置在采樣周期內對電力線路的電壓進行數據采樣，采樣數據存入存儲器中；E將采樣數據傳入CVI開發(fā)平臺進行分析。
2. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于在步驟A中，所述 時鐘源選4奪同一型號、同一批次的恒溫25MHZ晶振。
3. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于在步驟A中，所述 誤差包括系統(tǒng)誤差或一致性誤差。
4. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于在步驟C中，所述 電力線路電壓測試裝置是在同一地點使用同一同步脈沖進行清零。
5. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于步驟D還包括以下步驟Dl:多臺所述電力線路電壓測試裝置統(tǒng)一啟動采樣命令； D2:多臺所述電力線路電壓測試裝置在采樣周期內用A/D轉換器進行 電壓數據釆集；D3:將采樣數據傳入到存儲器中進行保存。
6. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于步驟E還包括以下步驟El:將存儲的采集lt據傳入PC機；E2:用PC機上的CVI開發(fā)平臺比較各采集數據所對應的歷時時間，同 時配合時鐘源的誤差確定采集數據中在絕對時間段的有效采樣數據段；Eh對所述有效采樣數據段進行分析和波形恢復計算出電壓相角參數。
7. 根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于在步驟D2中，所 述A/D轉換器選用型號為ADS7864。
8. 根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于在步驟D3中，所 述存儲器選用型號為AT45DB321D 32M Flash。
9. 根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于在步驟D2中，所述采樣周期設為5分鐘。
10.根據權利要求l所述的測試方法，其特征在于在步驟D中，電 力線路為50HZ工頻量的電力傳輸線路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力線路電壓相角的測試方法，該方法包括以下步驟A測定多個時鐘源之間的誤差；B將該多個時鐘源分別置于多個電力線路電壓相角測試裝置內；C將所述電力線路電壓相角測試裝置進行同步清零，同時啟動累計計數；D所述電力線路電壓相角測試裝置在采樣周期內對電力線路的電壓進行數據采樣，采樣數據存入存儲器中；E將采樣數據傳入CVI開發(fā)平臺進行分析。其有益效果是采用了同步計數時鐘源來記錄時間和選取有效采集數據進行分析，從而在降低成本的同時大大提高電壓相角的測試精度。
文檔編號G01R25/00GK101271134SQ20081006628
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權日2008年4月2日
發(fā)明者榮 宋, 湯旭慧 申請人:深圳職業(yè)技術學院