[实用新型]通道交换试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中与高压线路保护配合的继电保护领域，判断高压电力线为主的通道交换试验智能判断装置。

背景技术

通常电力线载波收发信机和线路保护一起构成高频闭锁式保护需要通过以高压电力线为主的通道来传送高频闭锁信号，因此通道是否正常对高频闭锁式保护是十分重要的。为了保证通道正常，现场运行人员需要每天做通道交换试验来检测通道的好坏。通常运行人员判断通道交换试验的好坏主要是通过观察收发信机功率表头的摇摆，并且看收发信机的3dB告警灯是否亮，或者还有的需要看保护装置变位情况等等。这些方法存在很多的不便，首先运行人员需要观察多个量后才能判断通道是否正常，其次人为判断容易引起漏判和误判的现象。

通道交换试验中，通道功率电平是收发信机另外一个很重要的指标，运行人员往往一方面需要知道通道功率电平来判断通道的好坏，另一方面需要知道通道功率电平来知道收发信机发信电平和起动电平，并且通道功率电平值还是收发信机“收信”输出和“3dB告警”输出产生的依据，因此如果能够提供具有功率实时测量功能的收发信机，则大大方便了现场运行和维护人员。

所述高频闭锁信号实质为单一频率的正弦波信号，对于发信端收发信机而言发出正确频率的正弦波信号是致关要的，如果收发信机功率放大器放大的信号频率和线路滤波器的频率不一致，则会有信号发不出来的情况，或者发信端收发信机发出的频率和收信端收发信机的频率不一致则会造成收信端收发信机没有办法收到信号的情况。

目前国内的收发信机产生频率的方法通常有两种，一种是使用基于锁相环的频率合成方式，另外一种是基于数字频率直接合成(DDS)的方式，但如果装置运行过程中出现频率合成有问题的情况(如正弦波频率因为器件老化等发生改变或者因为芯片损坏根本没有正弦信号生成)，收发信机没有提供相应措施来进行判断，这时如果发生区外输电线路故障则会造成保护装置误动的情况。

发明内容

本实用新型目的是：提出了一种通道交换试验装置，克服现行人工判断通道交换试验带来的不足，提供一种功率智能判断通道交换试验的装置，不需要运行人员参与通道交换试验的判断，只需要等待收发信机在液晶等人机界面上给出通道交换试验的结果，如果通道交换试验失败则还显示出失败的原因。

本实用新型所采用的技术方案是：一种通道交换试验装置，置于通道发信机或收信机的信号处理单元，衰减器、混频器、窄带滤波器、整流电路和峰值提取电路、A/D和微处理器或CPU构成，装置起动电平发生器，其特征是另设有现场可编程控制器FPGA或CPLD，比较器，以下述方式连接，通道信号按序接衰减器、混频器、窄带滤波器、整流电路和峰值提取电路、A/D转换电路微处理器或CPU，所述峰值提取电路的输出和装置起动电平分别接比较器输入端，比较器输出端连接现场可编程控制器FPGA或CPLD，FPGA或CPLD的数据端口和控制端口连接微处理器或CPU的相应端接口连接；微处理器或CPU的输出端口连接显示器；发信机或收信机的信号输入或输出端通过一隔离器连接FPGA或CPLD的数据输入端。

通道交换试验装置可进行通道功率测量：首先将被测量的正弦信号衰减后和本地载频进行混频得到差频频率为0.5-10M区间内的某个整数频率信号；如1MHz的正弦信号，然后采用中心频率为整数频率信号(如1MHz)窄带滤波器滤除其它频率成分并提取出测量所需要的1MHz信号，再对1MHz频率正弦信号进行精密整流和峰值提取后得到直流电平，根据正弦信号功率和整流得到直流电平值的关系，就通过采样直流电平来测量出正弦信号的功率。

再由发信机端进行频率测量，将频率为X(KHz)的正弦波经过一个比较器整形后得到一个频率为X(KHz)的方波信号，而后经过一个分频系数为Z的分频器，对同频率的方波进行分频产生低频率的方波，就可以得到频率为Y(KHz)的方波信号；再对低频率的方波周期进行精确时间测量，通过测量低频率方波周期得到的时间和分频器分频的倍数还原正弦波频率；在测量过程中，设置一个计数器，此计数器在方波的上升沿清零并开始计数，当下一个方波的上升沿到来时计数器将计数值保存到另一个寄存器后再次清零并进行下一轮的计数；设计数器每加1所用的时间为K，寄存器保存下来的计数值为M，则得到：