[發(fā)明專(zhuān)利]一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810240641.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108427089B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張懌寧;王越楊;王傳奇;孟令軍;張高峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心;山東山大電力技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明提供了一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法，該測(cè)試系統(tǒng)由信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)處理模塊、信號(hào)輸出模塊三部分組成，可以在任意時(shí)刻生成用做故障信號(hào)的暫態(tài)信號(hào)源，并對(duì)信號(hào)差異化處理，作為非接觸測(cè)距裝置采樣信號(hào)，測(cè)試非接觸測(cè)距裝置功能。通過(guò)本發(fā)明輸出的信號(hào)具有時(shí)間隨機(jī)性，幅值可改變，含有大工頻干擾信號(hào)，與實(shí)際線路信號(hào)情況一致，符合測(cè)試要求；同時(shí)可以模擬線路不同節(jié)點(diǎn)的時(shí)間延遲和信號(hào)衰減，輸出多節(jié)點(diǎn)差異化信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

行波法測(cè)距在電網(wǎng)故障測(cè)距應(yīng)用中越來(lái)越廣泛，行波信號(hào)非常微弱，為了保證測(cè)距裝置采集到理想行波信號(hào)，測(cè)距裝置一般采用分布式安裝，每隔30km～60km需要在線路上安裝一套設(shè)備，傳統(tǒng)接觸式測(cè)距裝置一般高空帶電安裝，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要安裝三臺(tái)，工程量大，安裝危險(xiǎn)，成本高。非接觸式測(cè)距裝置與高壓無(wú)接觸，無(wú)需停電就可安裝，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需安裝一臺(tái)，安裝方便安全，成本低，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而非接觸測(cè)距裝置出現(xiàn)時(shí)間比較短，工程應(yīng)用相對(duì)比較少，裝置不成熟，需要收集大量數(shù)據(jù)分析優(yōu)化。實(shí)際線路中故障發(fā)生頻率少，數(shù)據(jù)收集困難，周期長(zhǎng)，調(diào)試維護(hù)不方便，成本也高，獲取數(shù)據(jù)的主要途徑是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。目前，非接觸式測(cè)距裝置還沒(méi)有有效的測(cè)試方法和測(cè)試系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)中，最重要的是產(chǎn)生符合實(shí)際情況的故障信號(hào)，現(xiàn)有測(cè)試方法只能在固定位置、設(shè)定時(shí)刻產(chǎn)生故障信號(hào)，沒(méi)有隨機(jī)性。同時(shí)，對(duì)一條線路多臺(tái)測(cè)距裝置的節(jié)點(diǎn)模擬更是少之甚少。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)更方便測(cè)試設(shè)備，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，縮短測(cè)試周期，優(yōu)化設(shè)備性能的目的，本發(fā)明提出了一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開(kāi)了一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)，包括：信號(hào)發(fā)生模塊，信號(hào)處理模塊，信號(hào)輸出模塊三部分。其中：

信號(hào)發(fā)生模塊用來(lái)生成隨機(jī)信號(hào)，代替實(shí)際中故障信號(hào)。該模塊通過(guò)單片機(jī)組成偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，模塊生成隨機(jī)數(shù)，根據(jù)隨機(jī)數(shù)計(jì)算信號(hào)間隔時(shí)間，保證信號(hào)間隔時(shí)間具有隨機(jī)性。模塊也可設(shè)定信號(hào)幅值大小。通過(guò)該模塊可以獲得一個(gè)任意時(shí)刻可改變幅值的故障信號(hào)；

信號(hào)處理模塊用來(lái)對(duì)信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的信號(hào)做處理。根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)信號(hào)處理包括三個(gè)部分：①對(duì)信號(hào)到達(dá)各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間差異性處理；②到達(dá)各節(jié)點(diǎn)線路損耗造成的信號(hào)強(qiáng)度衰減處理；③添加工頻信號(hào)，對(duì)故障信號(hào)干擾處理；

輸出模塊提供測(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)設(shè)備接口，通過(guò)接口處理轉(zhuǎn)化使測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)生的故障信號(hào)能被被測(cè)設(shè)備采集到。

本發(fā)明提供的一種非接觸分布式測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，按順序執(zhí)行下列步驟：

步驟一、通過(guò)信號(hào)發(fā)生模塊獲得故障信號(hào)。模塊設(shè)計(jì)成偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，設(shè)定一段時(shí)間作為循環(huán)周期，給定一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)故障信號(hào)數(shù)量。模塊通過(guò)偽隨機(jī)序列生成隨機(jī)數(shù)，通過(guò)給定隨機(jī)數(shù)與間隔時(shí)間關(guān)系，求得隨機(jī)的間隔時(shí)間，間隔時(shí)間到達(dá)后，發(fā)生器輸出一個(gè)信號(hào)源，作為故障信號(hào)。保證一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)故障信號(hào)的數(shù)量與給定一致，兩個(gè)故障之間間隔時(shí)間是隨機(jī)的。此外，信號(hào)的幅值和故障發(fā)生位置可以隨機(jī)設(shè)定，滿足實(shí)際情況中線路故障發(fā)生的隨機(jī)性。

步驟二、信號(hào)處理模塊計(jì)算設(shè)定節(jié)點(diǎn)時(shí)間延遲。節(jié)點(diǎn)時(shí)間延遲由信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)，根據(jù)需要給定節(jié)點(diǎn)之間的距離，距離確定后，計(jì)算獲得信號(hào)到達(dá)各節(jié)點(diǎn)時(shí)間，根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)定相應(yīng)的延遲時(shí)間，可以模擬距離故障點(diǎn)不同長(zhǎng)度的節(jié)點(diǎn)。處理后的信號(hào)可以同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)時(shí)間延遲。

步驟三、信號(hào)處理模塊給定節(jié)點(diǎn)處電壓幅值和方向。信號(hào)處理模塊根據(jù)節(jié)點(diǎn)與故障點(diǎn)的位置關(guān)系獲得節(jié)點(diǎn)處信號(hào)方向和強(qiáng)度，信號(hào)衰減受線路阻抗影響，距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，衰減程度越大，通過(guò)位置計(jì)算線路損耗，給定各個(gè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)幅值和方向。也可根據(jù)實(shí)際情況，給定各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)幅值和方向，模擬故障信號(hào)在線路上的衰減。處理后的信號(hào)可以同時(shí)產(chǎn)生多組幅值的信號(hào)。