JYJW校验仪【设计说明书】.docVIP

JYJW1型 交流电子式互感器 稳态校验仪 设计说明书 西电自动化控制系统有限责任公目 录 1引言 3 1.1编写目的 3 1.2背景 3 1.3定义 4 1.4参考资料 4 2系统的结构 5 2.1系统的原理结构框图 5 3硬件设计说明 7 3.1模块描述 7 3.2功能 8 3.3性能 8 3.4接口 8 4软件设计说明 9 4.1模块描述 10 4.2功能 10 4.3性能 10 4.4流程逻辑 12 4.5设计方法（算法） 13 4.5.1同步进程算法 13 4.5.2网络通信模块 14 4.5.3数据处理模块 15 4.5.4相位差的算法 17 4.5.4数据采集模块 18 4.5.4同步信号模块 19 5 IEC61850-9 20 5.1以太网地址 25 5.2优先权标记/虚拟局域网 25 5.3以太网类 26 5.4应用层－应用规约数据单元（APDU） 28 5.5应用层－应用服务数据单元（ASDU） 31 1引言 电子式互感器校验仪是一种结构简单、体积小、制造成本低、适用于电子式互感器误差检验的校验装置 1.1编写目的 详细介绍电子式互感器校验仪的设计方案、使用技术、实现功能、应用环境。 1.2背景 JYJW1电子式互感器校验仪是针对交流电子式互感器稳态的校验装置。 电力系统通过互感器将一次回路的大电流高电压转换为可供二次测量装置使用的信号。互感器性能的好坏，是电力及电量测量准确与否的基础。为了获得准确的测量结果，互感器必须定期校准，对其特性参数进行检测。一般是对互感器施以各类标准信号，，，，，LabVIEW：Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工程平台 DLL：Dynamic Link Library，动态链接库 DFT：Discrete Fourier Transform，离散变换Lab VIEW 8.20 编程及应用 2系统的结构 电子式互感器校验仪通过对比标准信号和试品（被测互感器）信号，可以对电子式互感器进行精度校验。适用于符合IEC61850-9-1标准的数字量输出电子式互感器，不限于特定采样率、特定量程标志、特定额定值和特定ASDU数目等参数。 2.1系统的原理结构框图 校验系统采用绝对测量原理，即把标准互感器与被检电子式互感器接入同一个源信号，将二次电流或电压测量后进行比较，得出差值。主要工作原理图如图3-1和3-2所示。 图3-1测量电流通道工作原理 图3-2测量电压通道工作原理 以测量电流通道为例，标准电压互感器将一次电流以变比Ka传变为电压信号US。校验系统测量此电压信号方均根值。被检电子式互感器将一次电流以变比Kb传变后经过合并单元，以16进制数字量输出方均根值。 电子式互感器测量电流时出现的比值误差，是由于实际变比不等于额定变比而产生的。电流误差(比值差)用式3-2表示；相位误差，是由于一次端子某一电流的出现瞬间，与所对应数字数据集在输出的传输起始瞬间，两者时间之差而引起的。相位差用公式3-3表示。 (3-1) (3-2) (3-3) 式中： Ip------实际一次电流的方均根值； IS------数字量输出的方均根值； Ka-----标准互感器额定一次电流方均根值与额定二次输出的方均根值之比； Kb-----被测互感器额定一次电流方均根值与额定二次输出的方均根值之比； US-----校验系统测量二次电压方均根值； ----校验系统测量相位； ----数字量输出的相位； 3硬件设计说明 校验仪以虚拟仪器Lab VIEW为软件基础，结合计算机硬件及数据采集附件组成的电子式互感器校验系统。硬件结构如图3-3所示。 图3-3校验系统的硬件结构 通过连接计算机的NI数据采集卡进行数据采集和数据输出，利用计算机的网络通讯接口接收数据，校验仪的软件设计主要采用的是美国国家仪器公司推出的虚拟仪器软件Lab VIEW。 3.1模块描述 DAQ设备USB-6210数据采集卡，通过USB接口为自身供电，无需外接电源，且带有自检测功能，可以在不同的温度环境下对A/D转换进行补偿，以避免温度的影响。同时有自稳零、ADC自校正等功能避免零点漂移，保证了测量精度。 3.2功能 校验系统的接口包括数据采集和同步输出。其中数据采集接口为模拟电压输入，同步输出接口为光脉冲输出。 3.3性能 采集卡的具体