[发明专利]一种标准模数同步信号源

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检定电子式互感器校验仪的标准模数同步信号源。

背景技术

近年来，随着智能电网技术的迅猛发展，数字化变电站的试点建设已经越来越多，数字化变电站由于采用光纤进行数字量的传输，不存在二次压降以及模拟电能表的AD采集误差，这大大减少了传统计量二次回路的误差。因此，数字化是当今世界电力发展的方向。

电子式互感器作为模拟世界到数字世界的桥梁，在数字化变电站中占有举足轻重的地位，可以认为电子式互感器是数字化变电站的基石，所有的数字量都是来源于它。因此，电子式互感器的精度和性能非常重要。我国计量法规定所有的计量器具都必须得到量传，也就是所有的计量器具都必须能够实现量值朔源。因此在实际应用中需要对电子式互感器进行量传，在现场安装后也需要对其进行校验，验证其测量精度和稳定性，以及对IEC61850协议支持的正确性。

电子式互感器校验仪具备对电子式互感器进行角差、比差校验的功能，并可对通信报文进行全帧分析，还可以对电子式互感器进行各种通信故障测试以及精度校验。

而对于电子式互感器校验仪，也必须要有一个能够对其功能和性能进行全面检定的设备。但是，目前尚未有对电子式互感器校验仪进行检定的国家规程出台，国外也没有相关的设备和标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够检定电子式互感器校验仪的标准模数同步信号源。

本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种标准模数同步信号源，其特征在于：它包括数字波形拟合模块、数字波形序列存储模块、数模转换模块、功率放大模块、协议转换模块和人机接口模块；所述数字波形序列存储模块、人机接口模块、协议转换模块分别与所述数字波形拟合模块相连，所述数字波形拟合模块还与数模转换模块、功率放大模块依次连接，所述数字波形拟合模块调用储存在数字波形序列存储模块中的波形拟合数据对待输出的模拟信号进行数字拟合，再由数模转换模块对该模拟信号进行波形调制和幅度调制，使离散信号转换为连续的模拟信号，经过功率放大模块放大和驱动后，输出一路电压电流信号，作为标准的模拟信号源用于输入电子式互感器校验仪的标准通道端口；而所述协议转换模块将待输出的模拟信号的离散序列值与预设角差和比差的差值信号的离散序列值叠加后的叠加信号转换为数字报文，输出一路与标准的模拟信号同步的数字信号，作为标准数字信号源用于输入电子式互感器校验仪的被检通道端口；所述人机接口模块用于设置各路输出信号的参数，以控制各路输出信号。

本发明可以实现模拟信号和数字信号同时输出，由于电子式互感器校验仪的标准信号为模拟量，被检信号为数字量，因此能够实现对非同步输入的电子式互感器校验仪的检定。

作为本发明的一种改进，所述的数字波形拟合模块另输出一路同步秒脉冲信号，作为标准数字信号源的同步信号用于输入电子式互感器校验仪的时钟同步端口。本发明当模拟信号、数字信号和同步秒脉冲信号同时输出时，可用于同步输入的电子式互感器校验仪的检定。

本发明所述的数字波形拟合模块由微处理器和存储器组成，所述数字波形拟合模块进行数字拟合的过程是：微处理器对频率为f的正弦信号进行量化，在0～T时刻内对函数f(x)按照N个等间隔进行取样，得到离散序列的样本值；极限的取样个数应满足：

N_max＝min{(B/D)*T，2^D}     公式(1)

其中，B是微处理器DSP与数模转换模块DAC之间的最大传输速率，D是数模转换模块的输入位数；

将离散序列的样本值即波形数据按D位整型进行取整，存储于存储器中，按照传输速率R将数据不断地传送给数模转换模块，建立起频率为1/T的正弦信号输出；

每周波拟合点数为N，则传输速率R满足：

R＝(N*D)T     公式(2)

由公式(2)式可知，每个数据点的输出时间间隔Δt为：

Δt＝T/N     公式(3)

输出采样率即DMA的输出频率f_s为：

f_s＝1/Δt＝N/T     公式(4)