本发明专利技术提出了一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统和方法，包括通过信号捕获单元获取外部的模拟信号，利用信号采样单元进行定时对模拟信号采样后通过模数转换单元处理转换为数字信号，并存储在数据储存单元中，数字信号反向转模单元根据存储的时间戳与信号强度的对应关系将数字信号反向转换为模拟信号波形；信号时延单元确保模拟信号恢复的时间点与采集、转换信号所需时间一致，时间戳控制单元确保模拟信号和恢复信号的时序一致；经过预处理的模拟信号通过信号重构输出单元输出至A/D转换信号模组，并转为数字信号传递至逻辑判断模组，依据设定的标准如果信号显示出励磁涌流异常，发出警报控制变压器合闸，抑制消除励磁涌流。
1、在电力系统中，变压器是重要的电气设备之一，广泛应用于电力变换、传输和分配。然而在变压器的正常操作过程中，特别是在合闸时会出现一种称为励磁涌流的现象，这种现象可能对变压器的保护系统、控制系统以及电网的安全稳定运行带来严重影响。励磁涌流是指变压器铁芯磁化过程中的短暂瞬时电流波动，通常发生在变压器合闸或重新投入时，由于励磁涌流的高幅度和瞬时性，它可能对保护继电器、控制系统以及电网的其他设备产生干扰，导致误动作或不必要的停运。例如，保护继电器常常会误判为故障电流，并在没有实际故障的情况下启动断路器，这会引发变压器投运失败，影响电力系统的正常运行。
2、应对变压器励磁涌流带来的误动作问题，特别是在合闸控制和保护继电器的触发过程中，模拟信号进行预处理提高信号质量显得尤为重要。励磁涌流的电流波形通常非常短暂并且强烈，因此如果没有有效的信号处理，保护继电器可能会将其误判为故障电流，导致误动作，如断路器跳闸，具体包括以下情形：
3、1.增加系统的噪声干扰：在无线通信系统中，信号在传输过程中可能受到噪声、干扰或衰减的影响。如果没有预处理信号，特别是没有使用延迟或采集单元来减少信号的干扰，那么信号中可能会引入额外的噪声。
4、2.降低系统的稳定性：励磁涌流通常会引起瞬时电流波动，并可能造成电源电压的下降或设备的瞬时过载。如果无线通信系统中的模拟信号未经过适当的处理，信号干扰可能导致电气设备出现不稳定的响应。
5、3.导致设备故障或损坏：励磁涌流不仅会影响设备的正常运行，还可能引发设备故障或损坏。由于模拟信号的传输没有经过有效的防干扰处理，如同步分组和信号时延，这些扰动可能会加剧涌流造成的电流过载。
6、4.降低通信信号的抗干扰能力：如果无线通信系统中没有采取适当的预处理措施来防止外界干扰，如通过延迟单元、采集单元等，模拟信号可能会受到大范围的干扰，尤其是在励磁涌流作用下，产生的瞬时高电流会对信号造成严重的扰动。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统和方法，是对变压器合闸时产生的电压、电流等信号进行精确采集、处理和恢复，确保系统在受到电磁干扰、噪声、失真或其他外部影响时，仍能准确检测到电网电压和变压器励磁涌流的真实特性，从而避免由于信号失真或错误判定而导致的误动作。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面提供一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，包括：
4、模拟信号处理输出模组、a/d转换信号模组、逻辑判断模组和控制合闸模组；
5、所述模拟信号处理输出模组用于对输入的模拟信号进行信号调制处理，输出处理后的模拟信号；
6、所述a/d转换信号模组用于接收处理后的模拟信号并转换为数字信号；
7、所述逻辑判断模组用于对转换后的数字信号进行逻辑判断和分析，根据设定的标准判断是否存在励磁涌流异常并做出相应的响应决策；
8、所述控制合闸模组用于根据逻辑判断单元的分析结果控制变压器的合闸操作抑制励磁涌流。
9、可选地，所述模拟信号处理输出模组包括信号捕获单元、信号采样单元、模数转换单元、数据储存单元、数字信号反向转模单元、信号时延单元、时间戳控制单元以及信号重构输出单元；
10、所述信号捕获单元用于负责直接获取变压器母线发射端发出的原始信号；
11、所述信号采样单元用于通过周期性时距对信号捕获单元传送来的原始信号进行定时采样；
12、所述模数转换单元用于把每次采样获得信号强度转换为数字数据，并将数字数据与对应采样的时间戳进行匹配；
13、所述数据储存单元用于储存采集到的信号数据，包括每次采集的时间戳信息和信号强度的数据；
14、所述数字信号反向转模单元用于根据数据储存单元保存的时间戳以及对应时间戳下的信号强度数据，将数字信号逆转换成原始模拟信号；
15、所述信号时延单元用于对模拟信号进行时延处理，保证时延跨度与信号采样、数字信号反向转模的时间同步；
16、所述时间戳控制单元用于为各个单元提供时间戳控制，确保接收的原始信号与通过数字信号反向转模单元逆转换成原始模拟信号的时间戳一致；
17、所述信号重构输出单元用于将逆转恢复的原始模拟信号输出。
18、可选地，所述信号采样单元包括时间戳数据采样第一组件、时间戳数据采样第二组件和时间戳数据采样第三组件，每个组件负责分别采集模拟信号的信号强度，并将采集的数据同步传输到接收端；
19、所述时间戳数据采样第一组件，用于在(3n+1)t0时间戳下获取模拟信号的信号数据；
20、所述时间戳数据采样第二组件，用于在(3n+2)t0时间戳下获取模拟信号的信号数据；
21、所述时间戳数据采样第三组件，用于在(3n+3)t0时间戳下获取模拟信号的信号数据。
22、可选地，所述模数转换单元包括信号分组单元和逆解析复原组件；
23、所述信号分组单元，用于将信号拆分成三个时间戳属性一样的信号分簇；
24、所述逆解析复原组件，用于经过拆分并传输的三组数据进行逆向恢复。
25、可选地，所述时间戳控制单元包括信号差异检测组件、信号合并组件和信号校正组件；
26、所述信号差异检测组件，用于对比接收到的模拟信号与反向恢复的模拟信号，通过对比两者，识别出恢复过程中产生的误差；
27、所述信号合并组件，用于将直接接收到的信号和反向恢复的模拟信号进行合并，通过叠加合并两者消除由于干扰和恢复过程引起的误差，最终得到与原始信号的波形高度重合的波形曲线；
28、所述信号校正组件，用于对叠加合并后的信号进一步分析和处理，消除由于接收到的信号干扰和反向恢复过程中产生的偏差引起的误差及偏差。
29、本专利技术第二方面提供一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理方法，运行于本专利技术第一方面所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，包括以下步骤：
30、通过信号捕获单元获取外部的模拟信号，利用信号采样单元进行采集，采集过程按照固定时间间隔进行；
31、采集到的模拟信号通过模数转换单元处理转换为数字信号，并存储在数据储存单元中；
32、数据存储完成后，数字信号反向转模单元根据存储的数据依据时间戳与信号强度的对应关系将数字信号反向转换为模拟信号波形；
33、信号时延单元用来对信号进行适当延迟，确保模拟信号恢复的时间点与采集、转换信号所需时间一致，时间戳控制单元协调各个模块的工作，确保模拟信号和恢复信号的时序一致；
34、经过预处理和恢复的模拟信号通过信号重构输出单元输出，a/d转换信号模组接收信号重构输出单元输出预处理后的模拟信号并转为数字信号；...
【技术保护点】
1.一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
6.一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理方法，运行于权利要求1-5任一项所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理方法，其特征在于：
8.根据权利要求6或7所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处理系统，其特征在于：
6.一种用于抑制励磁涌流的模拟信号预处...
【专利技术属性】
技术研发人员：马博洋，王颖，王二庆，陈文军，王飞鹏，马帅，陶傲，关浩大，马宁，黎庆泰，马雨欣，杨贽玮，林雷，马秉，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司银川供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。