一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法

摘要

本发明涉及一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，CPU一方面完成上电读取一次通道参数，将采集数据实时按照通道参数进行计算处理后，供重采样计算使用；另外一个方面完成通道校正工具计算后的零漂、系数、延时参数的实时读入和采集数据的实时计算，并将实时更新的数据以内存管理调试变量的方式提供给通道校正工具实时显示。通道校正工具完成对采集器参数的配置，并通过CPU的程序接口对模拟量输入的采集器值进行校正计算，并将计算得到的通道参数打包上传的FLASH，供CPU复位后采集器值及其重采样计算。本发明的方法配合CPU、FLASH和通道校正模块交互配合对采集器进行校正，大大提高了调试人员的工作效率。

权利要求

1.一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，其特征在于，步骤如下：

1)CPU同时采集至少两路采集器数据，采集器数据与CPU复位上电读取FLASH的通道参数文件中的零漂、系数、延时进行计算，将计算得到的结果放入第一缓存中，提供给CPU重采样计算；采集数据与实时读取通道校正工具配置文件中的零漂、系数、延时进行计算，将计算的结果放入第二缓存中；

2)CPU算法实时读取第二缓存中的数据，进行傅里叶计算，得到实时幅值和相位；

3)校正零漂：采集通道校正模块根据所述实时幅值计算零漂补偿值，将补偿值存储到FLASH的通道参数文件中；校正系数和相位：采集通道校正模块读取所述实时幅值和相位，计算通道系数，并进行各通道的相位对齐，将通道系数和通道延时补偿值存储到FLASH的通道参数文件中。

2.根据权利要求1所述的一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，其特征在于，对第二个缓存的数据取出20个周波进行傅里叶计算，将计算得到的实时幅值、相位存储到特定的结构变量中，并给通道校正工具留好程序调用接口，以便通道校正工具的实时调用。

3.根据权利要求2所述的一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，其特征在于，将各通道基准值分别除以各通道的有效值得到通道系数，然后选择任一通道作为相位基准，通过延时补偿完成各通道的相位对齐，将通道延时补偿值和通道系数存储到通道参数文件中。

4.根据权利要求3所述的一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，其特征在于，在电流回路开路、电压回路短路时，校正零漂；在电压回路并联并加额定值、电流回路串联加额定值时，校正系数和相位。

说明书

一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种智能变电站过程层的模拟量输入式合并单元的精度校正方法。

背景技术

[0002] 随着模拟量输入的合并单元在智能变电站中日益广泛的应用，模拟量输入的合并单元供货越来越多，并且对合并单元的精度要求越来越高。具体到出厂前精度校正工作繁琐且复杂，对装置调试人员的水平要求较高，而且校正后产品的精度尽管能满足要求，但是精度较低。

[0003] 模拟量输入的合并单元的精度要求如下：

[0004] 保护电流精度准确级5P30

[0005] 测量电流精度准确级0.2

[0006] 保护电压精度准确级0.2

[0007] 测量电压精度准确级0.2

[0008] 模拟量输入的合并单元精度校正采用校正采集的处理方法，这种处理方法是由采集模块保证，采集模块直接发送463、11585的数字量给CPU，CPU直接用发送过来的数据进行重采样、组帧后可以实现采集的测量值实时上送。在校正采集模块时，必须使用特定的光串口对零漂、幅值、相位进行调整。校正过程中，每个通道分别校正零漂，工作量大，且容易遗漏通道零漂校正；校正系数时分别对各通道按整数增减系数，有时偏差达到千分之一，精度不高；分别对各通道相位校正时，各通道相位一致性差。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，用以解决出厂前合并单元精度校正的过程复杂、难度大的问题。

[0010] 为实现上述目的，本发明的方案包括：

[0011] 一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，其特征在于，步骤如下：

[0012] (1)CPU同时采集至少两路采集器数据，采集器数据与CPU复位上电读取FLASH的通道参数文件中的零漂、系数、延时进行计算，将计算得到的结果放入第一缓存中，提供给CPU重采样计算；采集数据与实时读取中的零漂、系数、延时进行计算，将计算的结果放入第二缓存中；(2)采集通道校正模块实时读取第二缓存中的数据，进行傅里叶计算，得到实时幅值和相位；(3)校正零漂：采集通道校正模块根据所述实时幅值计算零漂补偿值，将补偿值存储到FLASH的通道参数文件中；校正系数和相位：采集通道校正模块读取所述实时幅值和相位，计算通道系数，并进行各通道的相位对齐，将通道系数和通道延时补偿值存储到FLASH的通道参数文件中。

[0013] 对第二个缓存的数据取出20个周波进行傅里叶计算，将计算得到的实时幅值、相位存储到特定的结构变量中，并给通道校正工具留好程序调用接口，以便通道校正工具的实时调用。

[0014] 将各通道基准值分别除以各通道的有效值得到通道系数，然后选择任一通道作为相位基准，通过延时补偿完成各通道的相位对齐，将通道延时补偿值和通道系数存储到通道参数文件中。

[0015] 校正零漂时，电流回路开路、电压回路短路；校正系数和相位时，电压回路并联并加额定值、电流回路串联加额定值。

[0016] 现有技术在进行精度校正时，校正过程复杂。本发明的方法配合CPU、FLASH和通道校正模块交互配合对采集器进行校正，大大提高了调试人员的工作效率。

附图说明

[0017] 图1是模拟量输入式合并单元精度校正方法示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

[0019] 本发明的基本方案是：一种模拟量输入式合并单元精度校正的方法，步骤如下：1)CPU同时采集至少两路采集器数据，采集器数据与CPU复位上电读取FLASH的通道参数文件中的零漂、系数、延时进行计算，将计算得到的结果放入第一缓存中，提供给CPU重采样计算；采集数据与实时读取中的零漂、系数、延时进行计算，将计算的结果放入第二缓存中；2)采集通道校正模块实时读取第二缓存中的数据，进行傅里叶计算，得到实时幅值和相位；3)在电流回路开路、电压回路短时，采集通道校正模块根据所述实时幅值计算零漂补偿值，将补偿值存储到FLASH的通道参数文件中；在电压回路并联并加额定值、电流回路串联加额定值时，采集通道校正模块读取所述实时幅值和相位，计算通道系数，并进行各通道的相位对齐，将通道系数和通道延时补偿值存储到FLASH的通道参数文件中。

[0020] CPU同时采集多个采集器数据，即多个通道数据。采集通道校正模块做为一种功能模块，起到校正计算的作用，属于现有技术，在此不再赘述。下面给出一种具体实施例，该实施例中，通道校正模块和合并单元配置模块、FTP登陆模块集成于一个通道校正工具中。

[0021] 如图1，本发明的合并单元精度校正的技术方案大体由CPU算法处理和通道校正工具两部分完成。CPU利用算法分两个部分，一方面完成上电读取一次通道参数，将采集数据实时按照通道参数进行计算处理后，供重采样计算使用；另外一个方面完成通道校正工具计算后的零漂、系数、延时参数的实时读入和采集数据的实时计算，并将实时更新的数据以内存管理调试变量的方式提供给通道校正工具实时显示。通道校正工具完成对采集器参数的配置，并通过CPU的程序接口对模拟量输入的采集器值进行校正计算，并将计算得到的通道参数打包上传的FLASH，供CPU复位后采集器值及其重采样计算。

[0022] 在CPU接收到采集的数据后，取出数据的20个周波，利用傅里叶算法按照通道校正工具的零漂、系数、延时进行有效值的计算，将计算的结果存储到特定的缓存空间中，通道校正工具通过FTP协议及其内存管理将通道数据实时显示。

[0023] 通过通道校正工具友好的人机交互界面，可以完成采集器配置，尤其对配置模板的配置的保存和装载功能，大大节约了配置时间；通道校正工具可以实时将采集器值显示出来，并通过一键式操作分别完成零漂、系数校正，同时可以完成采集器各通道的相位对齐，并将校正后的采集器数据实时的显示出来，便于直观显示确认，确认无误后，设置参数，重启后生效，完成了采集器各通道的相位对齐；然后，针对不同的采集器分别通过合并单元校验仪确认各个采集器的绝对相位偏差，通过通道校正工具分别修改各采集器延时完成绝对相位校正。

[0024] 通过CPU算法处理和通道校正工具两部分交互配合，多采用一键式操作模式，操作简单化，界面可视化，大大提高了调试的人员的工作效率。

[0025] 具体来说：CPU上电后，读取通道校正工具的配置文件，对来自内部AD采集的数据实时解码，并将解码得到的数据按照不同的算法分别放入两个特定的缓存中。采集器数据与第一次上电读取的零漂、系数、延时进行计算，将计算得到的结果放入第一个缓存中，提供给CPU重采样计算；采集数据与实时读取配置文件中的零漂、系数、延时进行计算，将计算的结果放入第二个缓存中，便于通道校正工具的实时校正和实时显示。

[0026] CPU算法对第二个缓存的数据取出20个周波进行傅里叶计算，将计算得到的实时幅值、相位存储到特定的结构变量中，并给通道校正工具留好程序调用接口，以便通道校正工具的实时调用。

[0027] 在电流回路开路、电压回路短时，通道校正工具通过程序接口实时读取采集数据的零漂，并将零漂以零为基准进行一键式补偿，计算得到的补偿值可以通过通道校正工具存储到通道参数文件中；在电压回路并联并加额定值、电流回路串联加额定值时，通道校正工具通过程序接口实时读取采集数据的有效值和相位，将各通道基准值(11585或463)分别除以各通道的有效值得到通道系数，然后可以选择任一通道作为相位基准，通过延时补偿完成各通道的相位对齐，这时可以将通道延时补偿值和通道系数存储到通道参数文件中。上述零漂和有效值都是通过上述实时幅值计算得到。

[0028] CPU和通道校正工具是通过FTP协议对通道系数文件进行交互，该文件采用CPU和通道校正工具约定好的格式，将此文件放到FLASH上，通道校正工具可以实时更新文件，CPU实时读取该文件上的数据。若在FLASH上找不到该文件，所有的参数按照默认值处理，增强容错处理。

[0029] 2、通道校正工具创建登录界面，并在登录后创建合并单元配置、采集器值界面。

[0030] 登录界面中，需要设置合并单元的IP地址和登录密码，用FTP登录，获取CPU程序及其相应的配置文件。

[0031] 合并单元配置界面中，可以配置各个采集器协议的参数界面，该参数包括通讯协议、采样点数、电流、电压、额定值、系数、通道有效性、通道延时、采集器间的固定延时等相关参数，便于产品的详细配置，尤其可以完成互感器校验仪的测出的绝对相位偏差补偿。

[0032] 采集器值界面中，可以将合并器配置中的采集器配置的相关信息实时显示出来，该界面具有零漂校正、系数校正、相位校正、设置参数等功能。交流插件上电流回路开路、电压回路短路时，对各采集器分别进行一键式零漂校正，实时显示校正后的零漂，重启后零漂校正生效；交流插件电流回路全部用一路电流串联，电压回路全部用一路电压并联，加交流额定值，对各采集器分别进行一键式系数校正；选中基准通道后，对各采集器进行一键式相位校正，实时显示校正后的采集器值，设置参数后，重启后系数相位校正生效。此时已完成采集器内部通道间的零漂、幅值、相位校正。

[0033] 然后通过互感器校验仪对实际的相位偏差进行测量，然后通过各个采集器的延时进行补偿，即完成了产品的出厂校正。此时的电压通道和测量电流通道的幅值的精度达到万分之五，相位偏差保证在三分以内；保护电流通道的幅值的精度达到千分之一，相位偏差保证在10分以内，远远满足精度要求。

[0034] 3、通道校正工具通过校正功能产生系数文件，以FLASH为存储介质来配合CPU算法处理，交互操作完成后，装置重启后生效，检验模拟量输入式合并单元精度满足要求后，精度校正工作完成。

[0035] 以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。