[发明专利]一种电力电气信息远程传输的调制解调电路及其传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对远程信号进行调制解调的电路及其传输方法，尤其涉 及远程获取电力二次回路的电气信息的调制解调电路及其传输方法。

背景技术

供电系统在电力运行过程中，其中央控制室需要及时掌握外围电网的电 力电气信息，通过对二次回路的测量，获得电网实时运行的数据，以便实现 远程控制。目前，获取这些信息是将各节点的电力二次回路的电气量信息通 过连接电缆传输至中央控制室，再将模拟量转换为数字信号，以便即时掌握 电网的运行动态；实现上述工作，需要耗费大量的电气连接电缆，工程投资 浩大；同时，通过电气电缆传输中的信号，易受电磁、雷电干扰，尤其在雷 电时，过电压、过电流极易损坏中央控制室的设备；再者，电缆连接的电气 量设备，极易发生开路、短路事件，影响电网设备的运行安全。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种采用占空比差分方式转换信号的技 术，从而能实现光纤高精度传输，其传输方式的关键是模拟量信息和数字量 信息同步传输，且具有极强抗干扰能力的电力电气信息远程传输的调制解调 电路的调制与解调方法。

本发明的技术方案是：所述的调制解调电路包括解调电路和调制电路， 调制电路与解调电路之间通过光纤发送、传输、接收装置相连，所述的调制 电路包括信号输入叠加电路、RC振荡信号发生器、脉冲信号发生电路和光 纤发送电路；信号输入叠加电路包括相互连接的标准源和被测信号输入接 口；RC振荡信号发生器包括电容、电阻和与电容并联的积分单元；脉冲信 号发生电路包括比较单元和对应于每个工频周期能产生64～256个标准脉冲 的阈值反馈电路，阈值反馈电路连接在比较单元的正接口与输出口之间；信 号输入叠加电路连接阈值反馈电路和被测信号源，将被测信号和受阈值反馈 电路控制的标准源形成叠加信号，再与RC振荡信号发生器相连；RC振荡 信号发生器连接比较单元的负接口，阈值反馈电路连接比较单元的正接口； 比较单元将RC振荡信号发生器发出的叠加调制信号与阈值反馈电路发出的 标准电平进行比较，调制转换成脉冲信号，再由比较单元的输出口传输给光 纤发送电路；

所述的解调电路包括分别与脉冲信号输入电路连接的模拟量解调电路 和数字量解调电路；模拟量解调电路包括相互连接的标准源、积分驱动电路、 相位补偿电路和模拟量输出端口；标准源与脉冲信号输入电路相连，受输入 脉冲控制的标准源传输给积分电路，经相位补偿电路连接到输出驱动电路； 数字量解调电路包括相互连接的脉冲源、逻辑整合计数电路、运算电路、输 出总线；运算电路中包括记载有根据标准脉冲源、逻辑整合计数电路传来的 连续数据量，以满足奈奎斯特法则对电气量信息高精度计算的条件，通过傅 里叶计算得出最大值、有效值、频率值、各次谐波幅度值的程序的处理器； 运算电路中的处理器通过输出总线与外部电路连接；

所述调制和解调方法，包括以下步骤：

1)、利用互感装置获取远端电力线路的电气信号，输出正弦波型模拟信 号；作为调制电路的被测信号；

2)、设置一个能发出连续的、周期相等的、占空比为50％的标准脉冲信 号作为调制电路的标准信号；所述标准信号的周期通过含有阈值反馈电路的 脉冲信号发生电路中的阈值反馈电路控制，标准信号的周期为所述被测信号 周期的1/64～1/256；

3)、将所述标准信号与所述被测信号叠加，通过调制电路中的RC振荡 信号发生器调制为斜率不等的三角波信号；

4)、将所述三角波信号输入到含有比较单元的脉冲信号发生电路，比较 单元对三角波信号与阈值反馈电路中的标准脉冲信号进行比较处理，形成带 有被测信号信息的宽窄不等的方波型输出信号；

5)、方波型输出信号通过光纤发送电路、光纤、光纤接收电路进入解调 电路；

6)、解调电路将方波型输出信号解调为与所述被测信号一致的模拟信 号。

解调电路将方波型输出信号解调为与所述被测信号一致的一组数字量 信号。