电网监控与调度自动化第二章交流数据采集与处理.pptVIP

第二章 交流数据采集与处理 概述 互感器 直流采样 交流采样与合并单元 电力系统数据预处理 标度变换 采样方式 采样方式 采样方式 采样方式 模拟量输出 D/A转换器基本原理 D/A转换器的结构 互感器的作用 1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标准化。 2.所有二次设备可用低电压、小电流的电缆连接，二次设备的绝缘水平能按低电压设计，结构轻巧，价格便宜。便于集中管理，可实现远方控制和测量。 3.二次回路不受一次回路的限制， 4.使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，保证二次系统设备和工作人员的安全。 互感器的类型 电流互感器的工作原理 电磁式电流互感器的工作原理：相当于工作在短路条件下的小容量升压变压器 KTA=IN1/IN2 ≈ WN2/WN1 电磁式电压互感器 工作原理 相当于工作在开路 条件下的小容量 降压变压器。其一、二侧额定电压之比为： 一、电磁式互感器的工作原理 二、互感器的误差 三、互感器的准确级与二次额定容量 四、互感器的极性和常用接线 10KV电流互感器结构实例 35KV电流互感器结构实例 35KV电流互感器结构实例 60、110、220KV电流互感器 新型500KV电流传感器 JCCl一110型串级式电压互感器的结构 瓷外壳装在钢板做成的圆形底座上。原绕组的尾端、基本付绕组和辅助付绕组的引线端从底座下引出。原绕组的首端从瓷外壳顶部的油扩张器引出。油扩张器上装有吸潮器。 220kV串级式电压互感器的原理接线图 互感器由两个铁心组成，一次绕组分成匝数相等的四个部分，分别套在两个铁心上、下铁柱上，按磁通相加方向顺序串联，接在相与地之间。 每一单元线圈中心与铁心相连。二次绕组绕在末级铁心的下铁柱上。 电压互感器结构实例 （二）数字式滤波 1低通滤波 将 离散化，得到 一、滤波 （一）模拟式滤波 作用是消除掉输入信号中的干扰（包括较高次谐波），保留有用信号，一般采用简单而有效的RC低通滤波器构成。滤波器同时还作浪涌电压保护，防止浪涌电压进入通道内部，破坏信息处理设备。 （一）模拟式滤波 传递函数为 频率特性为 全光纤电流互感器的特点 敏感元件和传输元件全部采用光纤； 共光路技术和差动信号解调方式提高了抗干扰能力 采用了全数字闭环控制技术； 受环境影响小； 高精确度和大测量动态范围； 精确测量直流。 安装方式灵活，适应性强。 （灵活的安装方式） （灵活的安装方式） 电压互感器 电磁式电压互感器 电压互感器 电磁式电压互感器 二次绕组的设备的阻抗大 ，电流小，近似空载。 误差影响因素：二次负荷 电子式电压互感器 国际电工委员会发布的电子式电压互感器标准 IEC60044．7 我国等同采用并转化为相应的国标 GB 20840．7-2007 电子式电压互感器 分压原理电压互感器 (采用电容分压、电阻分压或阻容分压原理) 分压原理电压互感器 对数据采集装置的输入阻抗的要求很高，尤其是母线电压互感器，应该先把二次电压转换为数字量，然后通过网络进行数据传送。 电子式电压互感器 光学电压互感器(OVT) 透明的光学介质(也称压电晶体)在没有外加电场作用时是各向同性的。 在外加电场作用下，晶体将变为各向异性的双轴晶体，从而导致其折射率发生变化，通过晶体的偏振光将产生双折射，使一束偏振光变为两束相位不同(因两束光的传播速度不同)的偏振光。 电场对透明晶体影响的电光效应被称为Pockels效应。 电子式电压互感器 光学电压互感器(OVT) 直流采样 1 中间电流变换器和中间电压变换器 中间电流变换器的结构与普通电流互感器相同，通过在二次侧的电阻，把小电流转换成低电压。中间电压变换器的结构与普通电压互感器相同。中间变换器起电磁隔离作用。 重要的是处理好阻抗的匹配问题。 2。精密整流电路 直流采样 3。有源低通滤波电路 直流采样 交流采样原理 在一个交流信号周期T内，对输入信号采样N次，两次采样之间的时间间隔 Ts=T/N。 采样定理： 完整表达输入信号的充要条件： 模拟信号数字化与信源编码 低通信号的抽样定理 1．定理内容 抽样定理在时域上可以表述为：对于一个频带限制在(0，fH)Hz内的时间连续信号f(t)，如果以Ts≤1/(2fH)秒的间隔对其进行等间隔抽样，则f(t)将被所得到的抽样值完全确定。 f(t) s(t) δT (t) 相乘器 (a) s(t) f(t) 低通滤波器 （b） 图3-2 模拟信号的抽样过程示意图 （a）模拟信号的抽样实现；（b）信号的恢复过程 如图3-2分析可