[發明專利]基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置及測距方法

在審

• 申請號: 201410091816.X
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103823159A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 韓曉言;鐘俊;舒勤;董麗梅;劉朕志
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網四川省電力公司綿陽供電公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

1.一種基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，包括信號調理板、高速信號采集板和監控板，所述信號調理板的輸出端和高速信號采集板的輸入端電連接，所述高速信號采集板和監控板雙向通信連接。

2.根據權利要求1所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述信號調理板，采集接地故障行波信號；所述高速信號采集板，接收經信號調理板調理后的接地故障行波信號；所述監控板，處理人機界面及通信。

3.根據權利要求1或2所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述信號調理板包括濾波器、電流或電壓傳感器和運算放大器，所述濾波器的輸出端與電流或電壓傳感器的輸入端電連接，所述電流或電壓傳感器的輸出端與運算放大器的輸入端電連接。

4.根據權利要求3所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述高速信號采集板包括高速A/D采集芯片和可編程陣列FPGA，所述高速A/D采集芯片的輸入端與運算放大器的輸出端電連接，所述高速A/D采集芯片的輸出端與可編程陣列FPGA的輸入端電連接。

5.根據權利要求4所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述監控板包括微控制器、存諸器、通信接口電路和LCD模塊，所述微控制器與可編程陣列FPGA雙向通信，所述存諸器、通信接口電路和LCD模塊均與微控制器電連接。

6.根據權利要求5所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述微控制器采用32位微控制器。

7.根據權利要求6所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置，其特征在于，所述通信接口電路至少包括RS232/RS485接口、CAN總線接口和以太網接口。

8.一種權利要求6所述的基于故障暫態行波采集的配網故障測距裝置的測距方法，其特征在于，

上述濾波器將輸電線路的電流或電壓的工頻分量和諧波分量濾除，保留因故障接地產生的行波信號；

電流或電壓傳感器將行波信號隔離，從而消除二次回路與設備弱電信號的直接耦合；

經隔離后的行波信號經運算放大器調整到高速A/D采集芯片接收的范圍內；

高速A/D采集芯片在可編程陣列FPGA的控制下對行波信號進行采集，并存入到可編程陣列FPGA的高速RAM緩存中；

接地故障發生后微控制器從可編程陣列FPGA的高速RAM緩存中取出信號采集板所獲取的行波信號，并計算故障暫態行波零模分量和線模分量速度和到達測量端時間差,根據單端故障測距公式，計算出故障距離；

通信接口電路用于將所計算到的接地故障距離和接地故障發生的行波波形傳輸到遠程計算機監控系統中；

LCD模塊為人機操作提供顯示界面，同時LCD模塊顯示輸電線網絡的拓撲結構、輸電線路發生接地故障的點在網絡拓撲中的位置。

9.根據權利要求8所述的測距方法，其特征在于，所述單端故障測距公式為???????????????????????????????????????????????

式中：s為故障點到測量點的距離；v1?為線模波速度；v0?為零模波速度；Δt為零模分量從故障點到達測量點的時間與線模分量從故障點到達測量點的時間之差。