一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及仪器的标定校准技术领域，特别是涉及一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统。
【背景技术】
[0002]局放仪是检测电力设备局部放电的重要手段，通过对局部放电信号的波形、幅值、上升沿、下降沿等参数的测量来判定电力设备的绝缘损坏状况。局放仪测量数据的准确性直接影响着电力设备早期故障的排查以及电网的安全运行，因此，定期对局放仪进行准确的校准与标定对确保电网的安全运行至关重要。
[0003]局放仪校准器作为校准局放仪的仪器，其性能直接影响着局放仪所测量的数据的准确性与可靠性。随着电网高压设备的不断发展，IEC标准对局部放电测量系统提出了更严格的要求，尤其是数字式局部放电校验系统。但是，现有技术中的局放仪校准器存在以下缺点:功能单一，仅能实现脉冲极性及电荷量的控制，局放仪其它参数的测试，还需要借助其它仪器，致使测试过程繁琐、耗时；多采用模拟式或者半数字式，造成控制和显示不方便;校准过程易受校准器件参数的影响，影响校准的准确度，造成校准误差;大都没有工频同步功能，无法测试局放仪的同步性能、相位捕捉准确度，并且现有的校准器无法测试局放仪的放电模式识别功能。
[0004]因此，一种方便完成不同局放仪的多样化校准、测评、定标工作的工频同步数字嵌入式局放仪校准器亟待出现。
【发明内容】
[0005]本发明实施例中提供了一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统，以解决现有技术中的局放仪校准器功能单一、无法测试局放仪的同步性能的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0007]—种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统，用于校准局放仪，包括嵌入式控制模块、局放仪校准器以及波形数据输出检测模块；
[0008]所述局放仪校准器包括控制接口、脉冲输出端口和工频同步端口，所述嵌入式控制模块的输出端与所述控制接口电连接，所述脉冲输出端口和工频同步端口用于连接局放仪的输入端，所述波形数据输出检测模块的输入端用于连接局放仪的输出端；
[0009]所述嵌入式控制模块用于向局放仪校准器发送参数设置命令和传输波形数据文件；
[0010]所述局放仪校准器包括波形存储、数控脉冲信号发生模块、工频同步触发模块、数模转换单元和幅值控制单元；
[0011]所述波形存储的输出端分别与所述数控脉冲信号发生模块和工频同步触发模块的输入端电连接，用于缓存输出信号或将存储的放电数据及用户波形数据输出至所述数控脉冲信号发生模块和工频同步触发模块；
[0012]所述数控脉冲信号发生模块和所述工频同步触发模块的输出端分别与所述数模转换单元的输入端电链接，所述数控脉冲信号发生模块用于产生可控的脉冲信号;所述工频同步触发模块用于产生幅值可控的工频同步信号；
[0013]所述数控脉冲信号发生模块与所述工频同步触发模块电连接，所述工频同步触发模块用于在所述工频同步信号的设定相位处触发数控脉冲信号发生模块产生脉冲信号；
[0014]所述数控脉冲信号发生模块与工频同步触发模块的输出端分别连接所述数模转换单元的输入端，所述数模转换单元用于将所述脉冲信号和工频同步信号由数字数据转换为模拟波形；
[0015 ]所述数模转换单元的输出端分别与所述幅值控制单元的输入端电连接，所述幅值控制单元用于控制所述脉冲信号和工频同步信号的幅值；
[0016]所述幅值控制单元的输出端分别与所述脉冲输出端口和所述工频同步端口电连接，所述脉冲输出端口用于向局放仪输出脉冲信号，所述工频同步端口用于向局放仪输出工频同步信号；
[0017]所述波形数据输出检测模块用于对局放仪输出的脉冲信号和工频同步信号进行展示、分析和存储。
[0018]优选地，所述波形数据输出检测模块包括示波器和监控计算机，所述示波器用于对脉冲信号和工频同步信号的波形进行展示;所述监控计算机用于对脉冲信号和工频同步信号进行分析和存储。
[0019]优选地，所述工频同步触发模块为硬件触发，触发延时小于10ns，所述工频同步信号的精度为±0.1Hz。
[0020]优选地，所述可控的脉冲信号包括电荷量、上升沿、下降沿、极性、个数、重复频率和/或相位可控的脉冲信号。
[0021]优选地，所述工频同步信号为50Hz幅值可控的正弦信号。
[0022]优选地，所述波形存储为DDRl、DDR2和/或DDR3存储器。
[0023]优选地，所述数模转换单元为高速AD9146数模转换单元。
[0024]优选地，所述控制接口为RJ45接口。
[0025]优选地，所述脉冲输出端口和所述工频同步端口为BNC接口。
[0026]由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统可以代替标准信号发生器、标准脉冲发生装置、数字示波器、频率计、脉冲峰值电压表完成局放仪校准工作，体积轻便，相对于目前测试过程中的多种测试设备，方便高效，测试成本低，使局放仪测评、标定、校准更加常规化，有利于电网安全运行。
[0027]采用数字方式实现对脉冲信号电荷量、上升沿、下降沿、极性、个数、重复频率、触发相位的设置。一方面保证了输出脉冲信号的准确性，另一方面避免了各种仪器设备的繁琐操作，通过一个用户界面即可完成局放仪众多参数的测试实验。
[0028]嵌入式控制模块存储局放现场的放电信号样本，实现回放放电过程，或根据典型的放电信号样本，模拟多种放电模式，测评局放仪对放电模式的识别能力。
[0029]本发明的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统所具有的功能不仅可以满足测评局放仪的国标要求，对于局放仪设备的标定、校准，也能提供标准参考信号，并能满足计量需求，可以为局放仪的选购提供衡量标准和评价体系。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明实施例提供的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统的结构示意图；
[0032]图2为本发明实施例提供的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统的应用示意图；
[0033]图1-图2中的符号表示为:1-嵌入式控制模块，2-局放仪校准器，21-波形存储，22-数控脉冲信号发生模块，23-工频同步触发模块，24-数模转换单元，25-幅值控制单元，3-局放仪，4-波形数据输出检测模块，41 -示波器，42-监控计算机。
【具体实施方式】
[0034]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0035]图1为本发明实施例提供的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的一种工频同步数字嵌入式局放仪校准系统，用于校准局放仪3，包括嵌入式控制模块1、局放仪校准器2以及波形数据输出检测模块4。局放仪校准器2包括控制接口、脉冲输出端口和工频同步端口，嵌入式控制模块的输出端与控制接口电连接，脉冲输出端口和工频同步端口用于连接局放仪的输入端，波形数据输出检测模块的输入端用于连接局放仪的输出端。
[0036]嵌入式控制模块I向局放仪校准器2发送参数设置命令和传输波形数据文件，例如波形参数设置命令、工频同步相位触发命令、幅值设置命令、放电数据，实现精准控制脉冲信号，精确控制工频相位点，精度可达到I度。
[0037]局放仪校准器2包括波形存储21、数控脉冲信号发生模块22、工频同步触发模块23、数模转换单元24和幅值控制单元25。波形存储的输出端分别与数控脉冲信号发生模块和工频同步触发模块的输入端电连接，波形存储21缓存输出信号，并将存储的放电数据及用户波形数据输出至数控脉冲信号发生模块22或工频同步触发模块23。在本发明一种优选实施例中，波形存储21选用DDR2、DDR2和/或DDR3存储器。
[0038]数控脉冲信号发生模块和工频同步触发模块的输出端分别与数模转换单元的输入端电链接。根据接收的指令，数控脉冲信号发生模块22产生相应的脉冲信号，包括电荷量、