TRICONEX 4000093- 310

Description

基于GPS的电压互感器二次线路压降载波式自动跟踪补偿装置由测量主机和测量从机两部分构成。主机除了测量二次仪表输入口的电压参数以外，还向从机发送控制命令并接收测量数据，计算二次线路压降，通过D/A转换输出补偿电压，通过串口与上位机通讯实现远程监控和数据共享。从机结构与主机类似，只是没有D/A补偿模块，它能与主机通讯，按主机命令对TV输出端口的电压参数进行测量，并将实时数据及时地发送到测量主机。

装置的设计主要包括以下内容：(1)基于GPS的高精度时间同步测量单元的设计：GPS系统1PPS(秒脉冲信号)及100PPS和串口时间代码的提取、同步测量电压向量及计算处理二次压降。(2)电力线载波通信模块的设计：电力载波通信线路要求具备双工通信的能力、比较稳定的相移特性，以及足够的输出功率。经过反复试验比较，在TV二次线路上采用专用的电力载波数据通信芯片LM1893设计电力载波数据通信模块，通信距离达500m，能够满足现场检测的需要。(3)D/A补偿模块的设计：经单片机计算处理后的二次压降补偿值通过D/A转换器转换成模拟量，通过功率放大器后串联迭加到二次仪表输入端口，对二次线路上的电压损失进行补偿。

2基于GPS的电压向量测量

压降测量是通过分别检测TV二次线路两端的电压向量(应检测出幅值和相位)，然后将两端测量值相减从而得出线路压降值的幅值差和相位差。电压的幅值测量较易满足要求，采用一般的16bit A/D变换的方法即可。而相位差的检测则是技术难点，本装置对相位的测量是通过锁相环电路将电网频率信号倍频，用该倍频信号作为计数器的时钟信号。每次电压过零时，计数器重新开始计数。通过读取TV二次线路两端计数值并计算差值从而得出相位差。其结构图如图2所示。计数器时钟信号由锁相倍频电路产生，电压过零检测产生的信号经过整形后作为计数器的开始计数信号，GPS的100PPS脉冲在单片机控制信号的作用下对计数器当前值进行锁存，每个周期的相位采样数据(从锁存器读)、GPS接收机1PPS信号以及它的时钟标签同时被送至单片机进行处理。

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