一種電力系統合并單元采集通道的校正方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電力系統合并單元采集通道的校正方法及系統，屬于電力系統模 擬數據采集技術領域。
【背景技術】
[0002] 在如今的電力系統中，過程層完成電力運行實時的電氣量檢測、運行設備的狀態 參數檢測、操作控制執行與驅動。就是常說的模擬量、開關量采集、控制命令的執行。過程 層設備包括光電互感器、合并單元、智能終端。合并器與互感器的輸出相連并完成與一些跨 間隔合并器的數據傳輸。
[0003] 合并單元是電流、電壓互感器的接口裝置，隨著數字化變電站自動化技術的推廣 和工程建設，對合并單元的功能和性能要求越來越高，與此同時對帶有常規電磁式互感器 接口的合并器的數據采集處理功能的要求也越來越高，下文中提到的合并器都為具備常規 采樣功能的合并器，不在贅述。由于合并器裝置的采集板卡的精度和本卡本身和所處的裝 置環境都有關系，所以在合并器出廠之前和投運之前都需要校正采集通道的參數，并將參 數固化，傳統的通道校正的方法的典型步驟如下：
[0004] (1)配置好合并單元的模擬通道與合并單元9-2數據輸出的對應關系。
[0005] (2)打開報文監測工具，監視合并單元9-2報文的輸出；
[0006] (3)打開上位機的采集板配置工具，軟件調整通道的零漂的，并觀察第1步驟中打 開的報文監視工具的9-2報文輸出波形是否與相應通道的0組重合，不重合的話繼續調整 零漂，直到波形重合為止；
[0007] (4)零漂校正完成之后是系數校正，調整采集器板配置工具的幅值參數，并觀察報 文監視工具9-2報文的額定輸出是否與通道的輸入類型和幅值相對應，不對應繼續調整幅 值，直到對應為止；
[0008] (5)通道系數及零漂調整完成后，再通過互感器校驗校正模擬通道的相位。通過模 擬量測試儀同時向互感器校驗儀與合并單元的相電壓通道施加額定值，測出其與校驗儀的 相位差，應分別測試第一組與第二組相電壓通道其相位差，綜合考慮第一組與第二組所有 相電壓的相位差，調整電壓插件所對應的采集器的延時。調整采集器板配置工具的相位參 數，將合并單元的所有相電壓通道與測試儀的相位差調整在要求精度以內。
[0009] (6)重復以上步驟，校正下一個通道，直至將采集器板上所有的通道校正完成。 [0010] (7)最后一步是將以上步驟中確定的每個通道的零漂、系數和相位固化到采集器 板。
[0011] 上述校正方法整個過程很繁瑣，效率低下，一般一個合并單元的采集通道都有十 幾個，將所有的通道都校正一遍是很耗費時間和精力的，并且校正過程中需要不斷的觀察 數據輸出的精度，容易出錯，一個經驗豐富的員工，用傳統的方法校正通道參數，一臺裝置 至少需要20分鐘，既耗時又費力。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是提供一種電力系統合并單元采集通道的校正方法及系統，以解決 目前合并單元采集通道校正過程繁瑣、效率低下的問題。
[0013] 本發明為解決上述技術問題而提供一種電力系統合并單元采集通道的校正方法， 該校正方法包括以下步驟：
[0014] 1)獲取合并單元每一個采集通道連續、有效的通道數據；
[0015] 2)并將采集到的上述數據分別存檔在各自的通道數據備份區內，并在存儲的數據 達到校正需要的點數之后停止該通道的數據存儲工作；
[0016] 3)對停止存儲工作的各通道數據備份區內的數據進行相應的通道校正，該校正過 程是通過調取相應的校正模塊實現的。
[0017] 所述步驟1)中存入通道緩存區內的數據點數為周期采樣點數的整數倍。
[0018] 所述步驟3)中校正模塊包括零漂校正模塊、系數校正模塊和相位校正模塊，所述 零漂校正模塊是采用周期均值算法實現，所述系數校正模塊是將通道內備份區數據的有效 幅值與額定幅值比較得到，所述相位校正模塊是將通道內備份區數據的角度值與指定基準 通道比較得到。
[0019] 所述校正完成后可將對應通道數據備份區內數據清空，繼續存儲采集到的通道數 據。
[0020] 所述零漂校正模塊的校正過程如下：
[0021] A.計算本通道備份區內所存采樣點數據的算術平均值；
[0022] B.將該通道備份區的各采樣點的數據值分別減去算數平均值以得到每個采樣點 的零漂偏移；
[0023] C.計算所有點的零漂偏移的算術平均值，該算術平均值即為本通道的零漂偏移 值。
[0024] 所述系數校正模塊的校正過程如下：
[0025] A)用本通道備份區每一個采樣點數據分別減去該通道的零漂偏移值，以得到每個 采樣點的真實采樣值；
[0026] B)將得到的所有點的真實采樣值進行傅里葉算變換，以得到本通道基波波形的基 波有效值；
[0027] C)根據基波有效值計算本通道的真實數字輸出值，將該值和本通道的額定數字輸 出值進行比較，結果即為本通道的系數。
[0028] 所述相位校正模塊的校正過程如下：
[0029] a.用本通道備份區每一個采樣點數據分別減去該通道的零漂偏移值，以得到每個 采樣點的真實采樣值；
[0030] b.將得到的所有點的真實采樣值進行傅里葉算變換，以得到本通道基波波形的基 波實部和虛部；
[0031] c.根據基波實部和虛部計算通道相位值，與將該通道的相位值指定的基準通道的 相位進行比較，所得結果即為當前通道的相位偏移值。
[0032] 本發明還提供了一種電力系統合并單元采集通道的校正系統，該校正系統包括通 道數據采集模塊和通道數據校正模塊，所述通道數據采集模塊用于完成各個通道的數據采 集工作，且采集到的數據為連續有效的周波數據，并將采集到的上述數據分別存檔在各自 的通道數據備份區內，并在存儲的數據達到校正需要的點數之后停止該通道的數據存儲工 作；所述通道數據校正模塊用于對停止存儲工作的各通道數據備份區內的數據進行相應的 通道校正，該校正過程是通過調取通道校正配置文件里的校正算法完成。
[0033] 所述通道校正配置文件里的校正算法包括零漂校正、系數校正和相位校正，所述 零漂校正是采用周期均值算法得到，所述系數校正是將通道內備份區數據的有效幅值與 額定幅值比較得到，所述相位校正是將通道內備份區數據的角度值與指定基準通道比較得 到。
[0034] 所述通道數據校正模塊在完成數據校正后清空通道數據采集模塊中的數據備份 區，使通道數據采集模塊繼續備份通道數據。
[0035] 本發明的有益效果是：本發明首先完成各個通道的數據的采集，且采集到的數據 是連續有效的周波數據，然后將這些數據分別存放在各自的通道數據備份區內，并在存儲 的數據達到校正需要的點數之后停止該通道的數據存儲工作；最后對停止存儲工作的各通 道數據備份區內的數據進行相應的通道校正，該校正過程是通過調取相應的校正模塊實現 的。和傳統的通過修改硬件參數的通道校正過程相比，本發明極大的提高了通道的校正效 率和校正精度，減小了校正誤差，且校正過程更加簡單易行。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發明所采用的合并單元通道校正的原理示意圖；
[0037] 圖2是本發明所采用的合并單元通道校正的流程示意圖；
[0038] 圖3是合并單元通道校正實現的原理圖；
[0039] 圖4是合并單元通道數據采集任務整體流程圖；
[0040] 圖5是合并單元通道校正實現任務整體流程圖；
[0041] 圖6是零漂校正流程圖；
[0042] 圖7是系數校正流程圖；
[0043] 圖8是相位校正流程圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0045] 本發明的一種電力系統合并單元采集通道的校正方法的實施例
[0046] 本發明的電力系統合并單元采集通道的校正方法，首先完成各個通道的數據的采 集，且采集到的數據是連續有效的周波數據，然后將這些數據分別存放在各自的通道數據 備份區內，如圖3所示，并在存儲的數據達到校正需要的點數之后停止該通道的數據存儲 工作；最后對停止存儲工作的各通道數據備份區內的數據進行相應的通道校正，該校正過 程是通過調取相應的校正模塊實現的。
[0047] 整個過程是在合并單元內部通過實現兩個并行執行的任務完成的：通道數據采集 任務和通道校正任務，如圖4和5所示，通道數據采集任務的作用是為通道校正準備有效 的通道數據；通道校正任務的作用是利用通道數據采集任務準備好的通道數據，按照不同 的算法分別實現通道的零漂、系數和相位的校正。通道數據采集任務需要完成各個通道的 數據采集工作，并且保證采集到的數據是連續有效的周波數據，將這些數據分別存放在各 自的通道數據存儲區內，當存儲的數據達到校正需要的點數之后停止該通道的數據存儲工 作，并且給出該通道數據準備好標志給通道校正任務備用，如圖1和圖2所示。
[0048] 在通道數據采集任務的通道數據準備好的情況下，通道校正任務可以根據上位機 軟件的校正命令進行相應的通道校正。采集通道沒有加量的狀態下，統計一定周期的通道 采樣數據，可以按照特定的算法計算出該通道的零漂偏移值；通道加量之后，根據采集的周 期數據、通道類型和零漂值等，按照特定算法，就可以計算出該通道的系數；選定其中一個 通道為參考通道，按照特定的算法可以得到其他通道相對于該通道的相位偏移。這些校正 的計算過程都是合并單元自動完成的，只需要上位機發送相應的校正信號，合并單元就會 自動完成對應的校正工作