[发明专利]一种应用IEEE1588对时功能的数字化测介损的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于电力设备监测领域，具体涉及电力设备绝缘状态监测。

背景技术

随着电力系统的电压等级越来越高，电力设备对绝缘性能的要求也越来越高。电气设备介损测量装置的时间同步是进行介损测量的基准。当前主要的数字化介质损耗的测量方法包括：基于电桥平衡原理的数字化法、过零时差比较法、谐波分析法、相关函数法等等，这些方法在应用中的大多都采取本地硬对时或者多点GPS对时或者B码对时的同步方式。这些对时方式对设备本身有较高的要求，同时也无法适应智能电网统一规约的要求。针对电气设备介损测量装置采用多点GPS对时需要在不同的设备上都安装GPS装置，硬对时需要在设备上设计硬对时模块，存在B码对时过于原始等问题。

中国发明专利《一种具有对时功能的配用电监测与测量装置》（申请号：CN201110192968.5）公开了一种具有对时功能的配用电监测与测量装置，该发明通过选择不同种方式实现对采样数据设定时标；使得所测量数据均带有时标。但该发明还未对数字化测介损提供解决方案。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提供了一种基于IEEE1588对时协议的电气设备介损数字化测量装置和方法，不仅克服了上述多种介损测量方法的不足，还提高了介损测量的精度和可靠性，减少了电气设备智能改造的成本，在东北吉林四平变电站智能化改造项目中得到了有效应用。

本发明的技术方案是：一种具有对时功能的数字化测介损的装置，包括主工控机，电压采集单元，电流采集单，1588主时钟，被测电力一次容性设备，实验电源，电源模块和GPS时钟服务器，其特征在于：所述的主工控机控制电压监测单元、电流检测单元，并利用时间同步算法保证电压监测单元与电流监测单元的同步采样。

所述的电压采集单元在其内置的1588主时钟协同下完成对被测电力一次容性设备一次对地的电压信号的采集和信号转换；

所述的电流采集单在其内置的1588主时钟协同下完成对被测电力一次容性设备末屏的泄漏电流信号的采集和信号转换；

所述的1588主时钟采用IEEE1588对时从模式，内置于电压和电流监测单元中，负责电压、电流信号采集动作的启停和与系统内的时钟服务器对时；

所述的被测电力一次容性设备内置电压信号出线头；

所述的实验电源是标准的介损测量实验电源，电压等级交流10kV。其作用是施加在被测套管两端，使得被测套管处在带电状态；

所述的电源模块分别为电压监测单元、电流监测单元以及IEEE1588模块提供电力；

所述的GPS时钟服务器是提供标准时钟服务的。其有益效果是：适应智能电网统一规约IEC61850关于网络化测量的要求；在保证了介损测量精度的前提下，解决了介损测量需要本地硬同步的问题，实现了IEEE1588网络对时方式在介损测量上的应用；保证介质损耗测量中电压信号与电流信号的同步时间差在亚微秒级；介损测量精度保证在0.00021弧度。

一种具有对时功能的数字化测介损的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、1588主时钟分别向电压采集单元与电流采集单元的1588主时钟提供唯一准确的时钟信号；

步骤二、电压采集单元与电流采集单元的1588主时钟接收到主时钟的同步信号后会产生一个与主时钟同步的秒脉冲触发，在该秒脉冲触发使电压采集单元与电流采集单元进行采样；

步骤三、电压采集单元与电流采集单元将采集到的带有时标的电压信号与电流信号分别传送给主工控机；

步骤四、主工控机将带有时标电压信号与电流信号进行计算，获取介损值。其有益效果是：适应智能电网统一规约IEC61850关于网络化测量的要求；在保证了介损测量精度的前提下，解决了介损测量需要本地硬同步的问题，实现了IEEE1588网络对时方式在介损测量上的应用。

附图说明

图1是为本发明的具有对时功能的数字化测介损装置的原理框图；

图2是为本发明的流程框图。

具体实施方式

附图标记说明：1—主工控机；2—电压采集单元；3—电流采集单元；4—1588主时钟；5—被测电力一次容性设备；6—实验电源； 7—电源模块；8—时钟服务器。

以下结合附图和实例对本发明做进一步的详细说明。

如附图1所示，一种具有对时功能的数字化测介损的装置，包括主工控机1，电压采集单元2，电流采集单3，1588主时钟4，被测电力一次容性设备5，实验电源6，电源模块7和时钟服务器8，各模块组成或功能如下：