无线同步数传电台通信系统用于无线二次压降的高精度实现方案

　　今年中秋，恰逢白露，福州的气温却是37.5度。闷热的空气，不动都能感到毛孔扩张，可见福州地气之盛。想到变电站内挥汗如雨的弟兄，如何能做得了设备检定？就此组织了拙文，也算替那些为智能电网绞尽脑汁的研发部的哥们帮点忙。

技术背景:

　　电力系统电能计量综合误差由电压互感器误差、电流互感器误差、电能表误差、电压互感器二次回路压降引起的误差四部分组成。组成电能计量综合误差的各项误差中，电压互感器二次回路压降引起的计量误差往往是最大的。由于压降过大，造成少计电量以及发供电量不平衡、线损出负数的事例均有出现。因此DL/T448-2000要求在投运前及运行中要定期测试电压互感器二次回路压降，以及电压、电流互感器的实际二次负荷，及量掌握互感器二次负荷的变化情况，解决互感器二次回路中存在的问题，使电压、电流互感器二次负荷处于额定负荷和下限负荷手范围内。

　　目前，测量PT二次回路压降的方法主要可分为直接测差法和间接测量法两大类，直接测包括互联网感受器校验仪和相位伏安表法；间接测量法包括无线测试仪法和高精度电压表法。其中无线测试仪法由主机和辅机两部分组成，一般通过GPS秒脉冲同步方式自动完成三相三线或三相四线的电压互感器二次压降的测量，不需要在电能表侧和PT端之间拉设临时电缆，从测试原理上杜绝了因拉电费右能引起的电网事故。但其缺点是由于采用GPS秒脉冲做信号同步，其测量准确度难以提高。所以，能实现完全了附合市场要求的测试仪仍需要进一步开发的研制。

技术其础：

　　无线同步数传电台通信系统，是近年物联网软件发展的结果，由福州慧聚通信技术有限公司率先开发。集成了慧聚通信自主开发的通信协议栈，它不仅具有物联网组织网络的特性，同时具有高精确度的同步特性。一般用于无线二次压降的是一对二同步套件，即有一个协调器和二个节点，如图：

 

 

 

 

　　经测试，两节点的同步性能达到：±5-50ns(75%),±5-100ns(98%),±5-150ns(99.7%)；其同步性能接近高精度GPS时基接收机。

　　通过率测试图：

 

 

 

技术方案：

　　采用无线同步数传通信系统的一种具备同步和通信能力的无线二次压降及负荷测试仪，能准确地测量PT二次压降、PT二次负荷、CT二次负荷及进行电能表误差校验。

 

　　主机方案图：

 

　　从机方案图：

 

 

　　实物示意图：

 

 

工作方式：

主机和从机配合测量PT二次压降，主机与PT二次侧联结，从机与电能表侧联接。主机DSP单元控制协调器周期性地发送同步信号，节点1和节点2设备收到同步信号后，各自触发DSP硬件中断，进入ADC采样中断程序。从机的DSP采样后，把数据信息经节点2设备传输给协调器，协调器收再送给主机DSP。主机DSP根据收到的电能 表侧的数据信息和自身采样的PT侧数据信息，进行比较计算，从而得出PT侧和仪表侧的电压的副度差值和角度差值，显示在人机界面，或经PC接口传给PC机。

 

总结：

本方案实现方式简单，成本低，精度高。只要掌握好互感器和ADC的温飘控制，就能做到高精度测量。如果DSP速度够快，可以达到100mS--200mS采样一次。

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Heartjoin01写于福州/20140911

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