[发明专利]一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法

说明书

本发明涉及雷电波抗干扰技术领域，且公开了一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法，本发明通过设有交流稳压源时，有利于能把输出波形畸变控制在5%以内，还可以对负载短路起限流保护作用，提高系统的稳定性，也可以利用干扰抑制器来消除尖峰干扰；通过使用系统分别供电可以将数据采集系统与感性设备的供电系统分开，以避免在供电线路之间出现相互干扰的现象，通过设有交流稳压源时，有利于能把输出波形畸变控制在5%以内，还可以对负载短路起限流保护作用，提高系统的稳定性，也可以利用干扰抑制器来消除尖峰干扰；通过使用系统分别供电可以将数据采集系统与感性设备的供电系统分开，以避免在供电线路之间出现相互干扰的现象。

技术领域

本发明涉及雷电波抗干扰技术领域，更具体地说，本发明涉及一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法。

背景技术

雷电波形是重要的雷电观测资料，既可用于研究精细雷电物理过程，也可获得波前上升时间、上升速率、峰值电流强度等雷电参数；

由于电力系统遭受的雷击主要为负极性雷击，故以负极性雷击为例，当雷电击中输电线路发生回击时，雷云与输电线路之间形成导电性能良好的回击通道，雷云的大量负极性电荷通过回击通道注入输电线路，若负极性电荷直接注入输电线路导线，会直接在导线上形成电压行波；

若负极性电荷注入避雷线或杆塔，也会通过感应和耦合在导线上形成电压行波，不同雷击类型对应不同的电压行波形成过程，并导致雷击点附近的初始电压行波波形特征存在差异，雷击点附近导线上的电压行波形成后，电压行波会沿着导线向变电站传输，对于理想的无损传输线，电压行波在传输过程中不会发生能量散失，波形也不会发生畸变，而在实际输电线路上的电压行波传输过程中，导线电阻、对地电导和导线电晕均会造成能量损失，并导致电压行波在传输过程中发生畸变，电压行波侵入变电站后，受变电站设备对地电容、变电站内所布置避雷器、变电站断口及其它波阻抗不连续点的影响，电压行波在站内会发生复杂的折反射过程，进一步导致雷电侵入过电压波形发生畸变，继而增大了其雷电波数据采集的难度，所以现在市场上急需一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明提供如下技术方案：一种雷电侵入波电流的采集装置及其采集方法，包括干扰因素，还包括：所述干扰因素主要包括串模干扰、共模干扰、软件方面的干扰、 电源系统干扰、硬件方面干扰；

所述串模干扰是指干扰信号与被测信号串联在一起，它成为被测信号的一部分，被送到放大器进行放大，影响很大，会使数据采集与处理系统的两个输入端电压发生变化，产生的原因：外部高压供电线交变电磁场通过寄生电容耦合进传感器一端；电源交变电磁场对传感器一端的漏电流耦合，串模干扰表现为两种方式：一是串模干扰等效为串联电压源形式（当干扰源的等效内阻较小时）；二是串模干扰等效为并联电流源形式；

所述共模干扰指在信号地和仪器地之间的干扰，产生的原因：①在数据采集系统附近有大功率的电器设备，电磁场以电感或电容形式耦合到传感器和传输导线中；②电源绝缘不良而引起的漏电或三相动力电网负载不平衡致使零线有较大的电流时，存在着较大的地电流和地电位差，如果系统有两个以上的接地点，则地电位差就会造成共模干扰；③电气设备的绝缘性能不良时，动力电源会通过漏电阻耦合到数据采集系统的信号回路，形成干扰；④在交流供电的仪器中，交流电会通过原、副边绕组间的寄生电容、整流滤波电路、信号电路与地之间的寄生电容到地构成回路，形成干扰；

所述软件方面的干扰主要表现在以下几个方面：①不正确的算法产生错误的结果，最主要的原因是由于计算机处理器中的程序指数运算是近似计算，产生的结果有时有较大的误差，容易产生误动作；②由于计算机的精度不高，而加减法运算时要对阶，大数“吃掉”了小数，产生了误差积累，导致下溢的出现，也是噪声的来源之一；③由于计算机处理器是高速数字器件，所以它的运算器、控制器及控制寄存器易受电磁干扰；

所述硬件方面干扰主要表现为：程序计数器PC值变化、数据采集误差增大、控制状态失灵、RAM数据受干扰发生变化以及系统出现“死锁”等现象。