專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，進(jìn)一步地，涉及一種轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
變電站的全景監(jiān)測(cè)在邏輯結(jié)構(gòu)上一般可分為過(guò)程層、間隔層、以及站控層三個(gè)層次，其中，過(guò)程層是一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合面，其主要功能是:進(jìn)行輸變電設(shè)備的特征參數(shù)的檢測(cè)、狀態(tài)參數(shù)的在線(xiàn)檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)、操作控制的執(zhí)行等任務(wù)；間隔層的主要功能是:進(jìn)行本間隔過(guò)程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的匯總、數(shù)據(jù)處理、實(shí)施對(duì)一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)控制功能，具有承上啟下的作用；站控層主要任務(wù)是:匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，對(duì)全站的運(yùn)行狀況進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心并接受調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令，向間隔層、過(guò)程層發(fā)送控制命令等功能。局部放電是反映變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)的一個(gè)重要標(biāo)志，通過(guò)對(duì)反映變電站內(nèi)部各個(gè)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況的狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，即獲取導(dǎo)致變電站、電纜終端和接頭等絕緣老化的故障所伴隨的局部放電和顆粒碰撞產(chǎn)生的超聲信號(hào)，就能夠獲知諸如:被測(cè)電氣設(shè)備中局部放電和顆粒碰撞與工頻電場(chǎng)之間的關(guān)系等信息?，F(xiàn)有技術(shù)對(duì)變電站的各個(gè)電氣設(shè)備的局部放電信號(hào)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用能力有限，尤其是不能直觀(guān)和寬范圍地獲取局部放電信號(hào)的有效值、峰值等相關(guān)特征值的信息，從而無(wú)法對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)全面有效地全景局部放電的監(jiān)測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，其能夠把監(jiān)測(cè)的局部放電信號(hào)轉(zhuǎn)換為特征值信息進(jìn)行獲取，極大地?cái)U(kuò)展了變電站全景局部放電監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)的放大單元；用于將經(jīng)過(guò)放大單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行功率電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元；用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值獲取的檢測(cè)單元；以及用于將經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制處理的主控單元。所述的放大單元包括放大器。所述的轉(zhuǎn)換單元包括對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述的檢測(cè)單元包括雙向開(kāi)關(guān)器件，其連接第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器。所述的第一檢測(cè)器為峰值檢測(cè)器；所述的第二檢測(cè)器為有效值檢測(cè)器。所述的主控單元包括微處理器，所述的微處理器連接有模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和輸入輸出總線(xiàn)控制模塊。所述的主控單元還包括顯示模塊，其與微處理器連接。[0012]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還提供了一種轉(zhuǎn)換電路，包括:用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及用于將經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理的檢測(cè)器。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下的有益效果:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備諸如變壓器、電抗器的局部放電信號(hào)，通過(guò)獲取其特征值的信息，能夠監(jiān)測(cè)峰值、有效值、以及頻率等的異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的電氣、機(jī)械故障，為變電站的狀態(tài)檢修工作提供可靠的輔助依據(jù)。

圖1為本實(shí)用新型的用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為圖1所示系統(tǒng)的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示實(shí)施例的放大器的一種具體電路圖；圖4為圖2所示實(shí)施例的峰值檢測(cè)器的一種具體電路圖；圖5為圖2所示實(shí)施例的有效值檢測(cè)器的一種具體電路圖；圖6為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
為了便于對(duì)實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)包括:用于對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)的放大單元110 ;用于將經(jīng)過(guò)放大單元110輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行功率電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元120 ;用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換單元120輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值獲取的檢測(cè)單元130 ;以及用于將經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元130輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制處理的主控單元140。圖2為圖1所示系統(tǒng)的具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖,如圖所示,所述的放大單元110包括放大器111，所述的轉(zhuǎn)換單元120包括對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器121。作為具體實(shí)施例，對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器可采用AD8306，可以在100 dB動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行精確對(duì)數(shù)(dB)測(cè)量(RSSI函數(shù))，并提供可編程限幅器輸出，工作頻率范圍為5 MHz至400 MHz0所述的檢測(cè)單元130包括雙向開(kāi)關(guān)器件131，其連接第一檢測(cè)器135和第二檢測(cè)器136。所述的第一檢測(cè)器135為峰值檢測(cè)器；所述的第二檢測(cè)器136為有效值檢測(cè)器。所述的主控單元140包括微處理器143，所述的微處理器143連接有ADC模塊145和輸入輸出總線(xiàn)控制模塊147，輸入輸出總線(xiàn)控制模塊147還連接有DAC模塊144。所述的主控單元140還包括顯示模塊149，其與微處理器143連接。作為具體實(shí)施例，微處理器143采用ARM。當(dāng)然，作為實(shí)施例的變形，主控單元也可以用FPGA設(shè)計(jì)完成。圖3為圖2所示實(shí)施例的放大器的一種具體電路圖，如圖所示，Ul的同向輸入端用于輸入信號(hào)，反向輸入端連接電阻R13的一端和R14的一端，電阻R13的另一端接地，電阻R14的另一端連接Ul的輸出端，電阻R13和R14為反饋電阻，與Ul組成一個(gè)同向放大電路。作為具體實(shí)施例，Ul可以采用AD825。圖4為圖2所示實(shí)施例的峰值檢測(cè)器的一種具體電路圖，如圖所示，U3的同向輸入端連接上一級(jí)的信號(hào)輸出端，反向輸入端連接電阻R24的一端和電阻R25的一端,R25的另一端與U2的反向輸入端和輸出端連接，R24的另一端連接二極管Dl的正極，Dl的負(fù)極連接U3的輸出端和二極管D2的正極，D2的負(fù)極連接U2的同向輸入端和電容C2的一端，C2的另一端接地，信號(hào)經(jīng)過(guò)U2和U3之后，其峰值量被保持在電容C2內(nèi)，然后可以輸出峰值。作為具體實(shí)施例，U2和U3可以采用AD825。圖5為圖2所示實(shí)施例的有效值檢測(cè)器的一種具體電路圖，如圖所示，U4的pi腳連接電容C4的一端和電阻R22的一端，C4的另一端與U4的COM腳和UTO腳相接，R22的另一端連接Ul的dl腳、RMSut腳和電容C9的一端，C9的另一端與U4的Cav腳連接，U4的PO腳連接電阻R20的一端，R20的另一端連接電容ClO的一端，ClO的另一端連接電阻R21的一端，R21的另一端連接電容Cll，Cll的另一端與U4的VIN腳相接，信號(hào)通過(guò)該有效值檢測(cè)器，輸出為有效值直流信號(hào)。作為具體實(shí)施例，U4可以采用AD637，該芯片提供波峰因數(shù)補(bǔ)償方案，允許以最高為10的波峰因數(shù)測(cè)量信號(hào)，額外誤差小于1%。帶寬允許測(cè)量200 mV均方根、頻率最高達(dá)600 kHz的輸入信號(hào)以及I V均方根以上、頻率最高達(dá)8 MHz的輸入信號(hào)。圖6為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換電路的原理圖，如圖所示，包括:用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及用于將經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理的檢測(cè)器。該電路可以應(yīng)用到:將射頻信號(hào)功率值(dB)轉(zhuǎn)換成可以采集測(cè)試的直流電壓值，檢測(cè)的范圍可以由對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器的線(xiàn)性工作范圍進(jìn)行確定。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)的放大單元； 用于將經(jīng)過(guò)放大單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行功率電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元； 用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值獲取的檢測(cè)單元；以及 用于將經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制處理的主控單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的放大單元包括放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)換單元包括對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD8306。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的檢測(cè)單元包括雙向開(kāi)關(guān)器件，其連接第一檢測(cè)器和第二檢測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述的第一檢測(cè)器為峰值檢測(cè)器； 所述的第二檢測(cè)器為有效值檢測(cè)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控單元包括微處理器，所述的微處理器連接有模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和輸入輸出總線(xiàn)控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控單元還包括顯示模塊，其與微處理器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的微處理器為ARM。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于變電站全景局放監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，包括用于對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)的放大單元；用于將經(jīng)過(guò)放大單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行功率電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換單元；用于將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值獲取的檢測(cè)單元；以及用于將經(jīng)過(guò)檢測(cè)單元輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制處理的主控單元。還有一種轉(zhuǎn)換電路，包括用于將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及用于將經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行處理的檢測(cè)器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的局部放電信號(hào)，通過(guò)獲取其特征值的信息，能夠監(jiān)測(cè)峰值、有效值、以及頻率等的異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣、機(jī)械故障，極大地?cái)U(kuò)展了變電站全景局部放電監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)G01R31/14GK203037812SQ20122066978
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者渠學(xué)珍, 高曉明, 王方, 李小龍 申請(qǐng)人:山西省電力公司呂梁供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司