[實(shí)用新型]一種一體化的行波綜合測距裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820604134.8
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN208013350U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱誠;杜濤;朱紹圖;徐海峰;郭凱;梁小偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東山大電力技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

本實(shí)用新型公開了一種一體化的行波綜合測距裝置，整個(gè)裝置采用嵌入式、免風(fēng)扇、高性能和低能耗的整機(jī)一體化機(jī)體設(shè)計(jì)以及模塊之間引線采用內(nèi)部總線形式，本實(shí)用新型裝置主要包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊、后臺管理與分析模塊和對時(shí)模塊，數(shù)據(jù)采集模塊直接接入二次側(cè)PT和CT信號進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，之后經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、故障錄波判斷和故障數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存等操作，故障發(fā)生后，后臺管理與分析模塊對故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行故障測距、波形顯示與分析以及裝置聯(lián)網(wǎng)等操作，對時(shí)模塊則負(fù)責(zé)為整個(gè)裝置提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源，電源模塊則為整個(gè)裝置提供電平轉(zhuǎn)換功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力模塊傳輸線路故障測距領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種一體化的行波綜合測距裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有主流的電力系統(tǒng)傳輸線路的故障測距方法主要包括阻抗法和行波法兩種，阻抗法通常作為故障錄波裝置的附加功能，其在實(shí)際應(yīng)用中容易受過渡電阻、PT、CT等采樣精度的影響，測距精度難以滿足現(xiàn)場應(yīng)用，且其設(shè)計(jì)一般采用管理機(jī)、變送箱等分體結(jié)構(gòu)形式，如附圖1所示；行波法測距通常通過常規(guī)的行波測距裝置來實(shí)現(xiàn)，其測距精度較高，設(shè)計(jì)一般采用變送箱、GPS對時(shí)單元、工控機(jī)、顯示器等分體結(jié)構(gòu)組成，如附圖2所示。以上兩種測距方法的實(shí)現(xiàn)分別隸屬于兩種獨(dú)立的二次設(shè)備，并且兩種設(shè)備均為多種獨(dú)立結(jié)構(gòu)體模塊的組合，在實(shí)際現(xiàn)場變電站或者電廠中使用時(shí)，兩者需要各自安裝，投資成本高、運(yùn)行維護(hù)不方便；另外，亦有保護(hù)裝置將阻抗法和行波法集成到一起的方式，但是由于保護(hù)裝置所監(jiān)測線路數(shù)目限制，難以大規(guī)模在現(xiàn)有成熟的變電站中大量應(yīng)用和實(shí)施，且由于其錄波長度和采樣精度的限制，在暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄方面難以很全面的記錄暫態(tài)故障的前后過程，難以實(shí)現(xiàn)對故障數(shù)據(jù)的就地分析。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種一體化的行波綜合測距裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)在單體裝置上完成對站內(nèi)多條線路的工頻和行波數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、測距和就地顯示與分析等功能，即通過內(nèi)部總線實(shí)現(xiàn)集電源模塊、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析、后臺管理與分析、對時(shí)模塊和綜合測距算法在內(nèi)的一系列功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種一體化的行波綜合測距裝置，包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和對時(shí)模塊，所述電源模塊通過內(nèi)部總線為裝置供電，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過內(nèi)部總線將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊對原始采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行故障錄波判斷，并通過內(nèi)部總線將所生成的錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)分析模塊，所述對時(shí)模塊通過內(nèi)部總線與各模塊相連以完成內(nèi)部授時(shí)功能。

進(jìn)一步的，所述電源模塊與外部電源相連，通過對接入的外部交流電壓信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換為裝置供電。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括常規(guī)傳感器和行波傳感器，所述常規(guī)傳感器通過低通濾波和A/D轉(zhuǎn)換模塊后與FPGA模塊相連，所述行波傳感器通過行波濾波和高速A/D轉(zhuǎn)換模塊后與FPGA模塊相連，所述FPGA模塊與CPU相連。

所述常規(guī)傳感器采集通道與行波傳感器采集通道是兩個(gè)獨(dú)立的硬件通道。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊直接接入二次側(cè)過來的PT和CT信號，其采集信號包括工頻電壓、工頻電流和高頻行波電流。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括依次連接的數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊、故障錄波判斷模塊和錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集的電壓和電流，所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊所采集工頻電壓和工頻電流數(shù)據(jù)的有效值進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，所述故障錄波判斷模塊根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行故障錄波判斷，并通過錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存模塊將故障錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至數(shù)據(jù)分析模塊。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括綜合測距算法分析模塊和存儲模塊，所述綜合測距算法分析模塊用于對故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合測距算法分析，完成對故障錄波數(shù)據(jù)的故障選線和故障測距功能，并通過存儲模塊完成對故障錄波文件的存檔。