专利名称：电力线路电压相角的测试装置的制作方法
技术领域：
电力线^各电压相角的测试装置
技术领域：
本实用新型涉及电力系统测量技术领域，特别是一种电力线路电压相 角的测试装置。背景技术：
随着电力系统》见才莫的不断扩大，大容量、超高压、远距离输电日益增 多，电力系统的结构日趋复杂。从电力系统的稳定性及系统控制来看，相 角是其中最主要的状态量，而电压相角尤其反映电力系统的静态稳定和暂 态稳定状况。现有对电压相角的测量装置是先在电网上确定两个采样点， 对其进行同时采样，然后将采集数据分别通过远程通道传送至调度中心，
该采集凄t据经过波形恢复和^:据分析后即求出电压相角。该测试装置之间 具有较高的时钟同步精度，另外，采集数据的传输时间不同也会影响电压 相角计算精度。这样，对于50Hz工频量的远距离传输电网，lms的同步误差 即可产生18。的相位误差，要保证相位误差小于1。，就必须要求同步误差 不超过55us,现有技术很难达到。
如图1所示， 一种利用GPS (Global Positioning System全球定位系统, 简称GPS)系统的现有电压相角的测试装置。其利用GPS系统提供一个共同 的时间基准，在测试装置上设置一GPS接收机(包括01和02)来产生同步脉 冲信号，并同步观测同一颗卫星来测定两测试装置时钟的相对偏差。利用 GPS接收机进行时间信号的同步，常常会受到如下因素的影响而产生误差 卫星时钟相对GPS系统时的偏差(简称卫星钟差)、GPS接收机时钟与GPS系 统时钟的偏差、卫星的轨道误差、相对论效应、大气层效应、电离层效应、 对流层延迟、接收机跟踪环误差、多径与遮挡效应、卫星与接收机硬件偏 差等等。虽然，利用GPS系统对测试电压相角的精度有所提高，但由于上述 影响时钟源同步精度的因素太多，任何环节出现问题都会造成较大的测量 误差而不能满足测试要求。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本实用新型提供电力线路电压相角的测试 装置，采用了计数单元对计数时钟源进行累计计数，从而在降低装置成本 的同时大大提高了时钟源的同步性精度。
本实用新型解决现有的技术问题所釆用的技术方案是提供一种电力 线路电压测试装置，其包括处理单元1、与该处理单元1相连的输入单元2、 显示单元3、存储单元4、 A/D转换单元5及输出端口 6,还包括计数时钟 源7,该计数时钟源7与计数单元8相连产生采样脉沖传输至A/D转换单 元5。
本实用新型更进一步的改进是，所述计数单元8包括相连的异步二进 制计数�？�81和历时时间锁存模块82，该历时时间锁存模块82经并串转 换模块83后传输至所述处理单元1。
本实用新型更进一步的改进是，所述计数单元8具有清零输入端口 。 本实用新型更进一步的改进是，所述A/D转换单元5为型号ADS7864 电路。
本实用新型更进一步的改进是，所述存储单元4为型号AT45DB321D 32M Flash。
本实用新型更进一步的改进是，所述计数时钟源7为25HZ晶振。 本实用新型更进一步的改进是，所述处理单元1为ATMEGA128L电路。 本实用新型更进一步的改进是，所述输入单元2包括键盘或鼠标。 相较于现有技术，本实用新型的有益效果是采用了计数单元对计数 时钟源进行累计计数，考虑计数时钟源本身的误差，在减少GPS接收机使 用的状态下，尽可能的提高时间同步精度和误差精度，从而在更准确的时 间段上利用有效的采集数据计算出高精度的电压相角。
图1为现有的GPS测试电压相角系统的示意图； 图2为本实用新型电力线路电压相角的测试装置的示意图； 图3为本实用新型测试装置的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。 如图2至图3所示， 一种电力线路电压测试装置，其包括处理单元l、 与该处理单元l相连的输入单元2、显示单元3、存储单元4、 A/D转换单 元5及输出端口 6,还包括计数时钟源7，该A/D转换单元5为型号ADS7864 电路，该存储单元4为型号AT45DB321D 32M Flash，该计数时钟源7为25HZ 晶振，该处理单元1为ATMEGA128L电路，该输入单元2包括键盘或鼠标， 该计数时钟源7与计数单元8相连产生采样脉冲传输至A/D转换单元 5,计数单元8包括相连的异步二进制计数�？�81和历时时间锁存�？�82， 该历时时间锁存模块82经并串转换;漠块83后传输至所述处理单元1,计 数单元8还具有一清零输入端口，该清零输入端口可输入同步脉冲，从而 进行同步清零。
使用本实用新型电力线路电压相角的测试装置来测试电网中的电压相 角，该方法包括以下步骤
A:测定多个计数时钟源7之间的误差，该多个计数时钟源7选择同一 型号、同一批次的恒温25MHZ晶振，这样可减小其系统误差或一致性误差； 确定影响计数时钟源7稳定性和一致性偏差的因素，建立合理的误差数学 模型，以确保及时对同步时钟进行误差补偿；
B:将该多个计数时钟源7分别置于多个电力线路电压相角测试装置 内，在50HZ工频量的电力传输线路上， 一台电力线路电压相角测试装置内 设置一计数时钟源7,各计数时钟源7之间存在关联性；
C:将所述电力线路电压相角测试装置进行同步清零，同时启动累计计 数，该电力线路电压测试装置是在同一地点使用同一同步脉冲进行清零；
D:所述电力线路电压相角测试装置在采样周期内对电力线路的电压进 行数据采样，采样数据存入存储单元4中，采样周期设为5分钟；
E:将采样数据传入CVI (C For Virtual Instruments)开发平台进行 分析计算出电压相角，该CVI开发平台可以选NI /CVI开发平台(National Instruments美国国家仪器有限公司)。
上述方法中的步骤D还包括以下步骤
Dl:多台所述电力线路电压测试装置统一启动采样命令，即在同一理 -沦启动时间下开始采样；
D2:多台所述电力线路电压测试装置在釆样周期内用A/D (analog to digital converter模数转换器)转换单元5进行电压数据采集，该A/D 转换单元5选用型号为ADS7864;该ADS7864是快速6通道全差分输入的 双12位A/D转换器，能以500kHz的采样率同时进行六通道信号采样；
将釆样数据传入到存储单元4中进行保存，该存储单元4选用型 号为AT45DB321D 32M Flash。
上述方法中的步骤E还包括以下步骤
El:将存储的采集数据传入PC机；
E2:用PC (personal computer)才几上的CVI开发平台比举交各采.集数 据所对应的历时时间，同时配合计数时钟源7的误差确定采集数据中在绝 对时间段的有效采样数据段；
E3:对所述有效采样数据段进行分析和波形恢复计算出电压相角参数。
本实用新型的测试装置采用了计数单元对计数时钟源进行累计计数， 考虑计数时钟源本身的误差，在减少GPS接收机使用的状态下，尽可能的 提高时间同步精度和误差精度，从而在更准确的时间段上利用有效的采集 数据计算出高精度的电压相角。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新 型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电力线路电压测试装置，其包括处理单元(1)、与该处理单元(1)相连的输入单元(2)、显示单元(3)、存储单元(4)、A/D转换单元(5)及输出端口(6)，其特征在于还包括计数时钟源(7)，该计数时钟源(7)与计数单元(8)相连产生采样脉冲传输至A/D转换单元(5)。
2. 根据权利要求1所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 计数单元(8 )包括相连的异步二进制计数�？�(81)和历时时间锁存�？�(82 ),该历时时间锁存�？�(82 )经并串转换模块(83 )后传输至所述处 理单元(1 )。
3. 根据权利要求1或2任意一项所述的电力线路电压测试装置，其特 征在于所述计数单元(8)具有清零输入端口。
4. 根据权利要求1所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 A/D转换单元(5 )为型号ADS7864电路。
5. 根据权利要求l所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 存储单元(4)为型号AT45DB321D 32M Flash。
6. 根据权利要求1所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 计数时钟源(7 )为25HZ晶振。
7. 根据权利要求1所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 处理单元(1)为ATMEGA128L电路。
8. 根据权利要求l所述的电力线路电压测试装置，其特征在于所述 输入单元(2)包括键盘或鼠标。
专利摘要本实用新型提供一种电力线路电压测试装置，其包括处理单元1、与该处理单元1相连的输入单元2、显示单元3、存储单元4、A/D转换单元5及输出端口6，还包括计数时钟源7，该计数时钟源7与计数单元8相连产生采样脉冲传输至A/D转换单元5。其有益效果是采用了计数单元对计数时钟源进行累计计数，考虑计数时钟源本身的误差，在减少GPS接收机使用的状态下，尽可能的提高时间同步精度和误差精度，从而在更准确的时间段上利用有效的采集数据计算出高精度的电压相角。
文档编号G01R25/00GK201196664SQ200820093159
公开日2009年2月18日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者荣 宋, 汤旭慧 申请人:深圳职业技术学院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
