專(zhuān)利名稱：輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力輸電線路參數(shù)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的發(fā)展，發(fā)電廠、變電站出線增多，互感線路越來(lái)越多。輸電線路參數(shù)是短路計(jì)算、繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置定值整定、部分保護(hù)元件正確動(dòng)作和故障分析定位的基礎(chǔ)參數(shù)，沒(méi)有準(zhǔn)確的線路參數(shù)很難保證上述計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而影響到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。輸電線路參數(shù)測(cè)量已有多年的歷史，但傳統(tǒng)的測(cè)量方法均是在線路停電時(shí)進(jìn)行測(cè)試。受線路走廊所限和出于經(jīng)濟(jì)輸電的目的，目前同桿并架雙回線路、四回線路和有互感耦合的多回線路的日益增多。鑒于線路間的電磁耦合，被測(cè)輸電線路即使停電，也會(huì)存在所謂的“干擾”，這使得傳統(tǒng)方法即使在停電狀態(tài)下對(duì)于此類(lèi)輸電線路也無(wú)法奏效。而對(duì)于現(xiàn)代電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，要為線路參數(shù)的正確測(cè)量而將所有互感耦合的線路停電，這幾乎是不可行的。因此，尋找一種新的輸電線路參數(shù)測(cè)量方法，并研究相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)裝置，是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門(mén)所急需的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有測(cè)量裝置測(cè)量互感線路的正序阻時(shí)需要將所有互感線路停電的缺陷，提供一種其他輸電線路不用停電，測(cè)量精度高的輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，包括可調(diào)壓電源、電壓互感器、電流互感器、測(cè)量系統(tǒng)；所述可調(diào)壓電源用于向被測(cè)輸電線路首端施加電壓；所述電壓互感器和電流互感器分別接在被測(cè)輸電線路首端三相與測(cè)量系統(tǒng)之間，用于降低線路電壓和電流；所述測(cè)量系統(tǒng)同時(shí)與被測(cè)輸電線路的首末端相連，所述測(cè)量系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)通信單元和數(shù)據(jù)計(jì)算單元，所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)通信單元和數(shù)據(jù)計(jì)算單元依次連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括GPS天線與接收機(jī)、信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器，所述被測(cè)輸電線路的正序電壓信號(hào)和正序電流信號(hào)分別經(jīng)信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器接入到數(shù)據(jù)處理單元，GPS天線的輸出PPS信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元聯(lián)接；所述數(shù)據(jù)處理單元是DSP同步數(shù)據(jù)采集卡，GPS天線的輸出PPS信號(hào)與DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的DSP中斷輸入聯(lián)接；所述數(shù)據(jù)通信單元)包括雙口 RAM和PC卡，GPS天線的輸出GPS串行時(shí)間信號(hào)輸入到PC卡上的串口，DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的采集的數(shù)據(jù)經(jīng)雙口 RAM與PC卡聯(lián)接。所述數(shù)據(jù)計(jì)算單元根據(jù)測(cè)得的首端正序電壓Us (k)、正序電流is(k)和末端正序電流乜00計(jì)算被測(cè)輸電線路的正序阻抗參數(shù)。在上述輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置中，所述可調(diào)壓電源為被測(cè)輸電線路首端施加的電壓為輸電線路加壓點(diǎn)所在變電站的三相交流工頻電源電壓。在上述輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置中，所述DSP同步數(shù)據(jù)采集卡利用GPS天線同步測(cè)量被測(cè)輸電線路首末端電壓電流。在上述輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置中，所述數(shù)據(jù)計(jì)算單元是中心計(jì)算機(jī)。實(shí)施本實(shí)用新型提供的輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置時(shí)，在其他輸電線路不停電狀態(tài)下，即存在工頻干擾的情況下，通過(guò)采集被測(cè)輸電線路的首末端正序電壓和正序電流，利用測(cè)量的正序電壓和正序電流的諧波分量計(jì)算被測(cè)輸電線路的正序阻抗，即通過(guò)把工頻量當(dāng)成是諧波分量消除，從而消除工頻干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，大大提高了輸電線路正序阻抗測(cè)量結(jié)果的精確性和精度。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:圖1是本適用新型正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置接線圖；圖2是本實(shí)用新型正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型圖1和圖2中測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量過(guò)程原理圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)用新型輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置包括可調(diào)壓電源100、電壓互感器200、電流互感器300、測(cè)量系統(tǒng)400。可調(diào)壓電源100接被測(cè)輸電線路的首端，為被測(cè)輸電線路首端施加輸電線路加壓點(diǎn)所在變電站的三相交流工頻電源電壓。電壓互感器200和電流互感器300分別接在被測(cè)輸電線路首端三相與測(cè)量系統(tǒng)之間。由于目前采用的測(cè)量系統(tǒng)一般均無(wú)法直接測(cè)量高壓信號(hào)，因此，采用電壓互感器200和電流互感器300分別將高壓輸電線上的高壓電壓信號(hào)和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為低壓的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，以便測(cè)量系統(tǒng)400可以正常使用。測(cè)量系統(tǒng)400同時(shí)與被測(cè)輸電線路的首端和末端相連。測(cè)量系統(tǒng)400包括數(shù)據(jù)采集單元410、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元420和數(shù)據(jù)處理單元430，且數(shù)據(jù)采集單元410、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元420和數(shù)據(jù)處理單元430依次相連。數(shù)據(jù)采集單元410包括GPS天線與接收機(jī)、信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器，所述數(shù)據(jù)處理單元420是DSP同步數(shù)據(jù)采集卡，所述被測(cè)輸電線路的正序電壓信號(hào)和正序電流信號(hào)分別經(jīng)信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器接入到DSP同步數(shù)據(jù)采集卡，GPS天線的輸出PPS信號(hào)與DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的DSP中斷輸入聯(lián)接。具體在本實(shí)施方式中，從被測(cè)輸電線路首末端輸出的正序電壓和正序電流信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離變換與模擬濾波環(huán)節(jié)后，經(jīng)A/D變換后，由DSP數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行處理；測(cè)量的統(tǒng)一啟動(dòng)時(shí)間有各測(cè)量點(diǎn)的工作人員利用測(cè)量計(jì)算機(jī)軟件送入PC卡中，當(dāng)PC卡接收到的GPS時(shí)間(導(dǎo)航時(shí)間)與整定時(shí)間一致時(shí)，個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量系統(tǒng)在整定時(shí)間到來(lái)的情況下開(kāi)始同步數(shù)據(jù)采樣；DSP從串口讀取GPS的是時(shí)間信息，在GPS天線發(fā)出的PPS信號(hào)的同步下控制A/D轉(zhuǎn)換，并將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)打上GPS時(shí)標(biāo)。數(shù)據(jù)通信單元430包括雙口 RAM和PC卡，GPS天線的輸出GPS串行時(shí)間信號(hào)輸入到PC卡上的串口，DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的采集的數(shù)據(jù)經(jīng)雙口 RAM與PC卡聯(lián)接。具體在本實(shí)施方式中，上述打上GPS時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)臨時(shí)存入雙口 RAM中，PC卡從雙口 RAM讀取采樣數(shù)據(jù)存入硬盤(pán)中，并以采樣時(shí)的時(shí)間、線路的編號(hào)等特征作為本次測(cè)量的文件名。數(shù)據(jù)計(jì)算單元440根據(jù)測(cè)得的首端正序電壓us(k)、正序電流is(k)和末端正序電流im(k)計(jì)算被測(cè)輸電線路的正序阻抗參數(shù)，具體在本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理單元440是中心計(jì)算機(jī)，當(dāng)所有測(cè)量完成后，各測(cè)量點(diǎn)將所采集的數(shù)據(jù)通過(guò)INTERENET網(wǎng)或者M(jìn)ODEM送到指定的中心計(jì)算機(jī)中，由中心計(jì)算機(jī)匯總所有的采樣數(shù)據(jù)后進(jìn)行計(jì)算。具體在本實(shí)施方式中，在對(duì)被測(cè)輸電線路正序阻抗參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將被測(cè)輸電線路停電，被測(cè)輸電線路的末端三相短接，被測(cè)輸電線路的首端施加輸電線路加壓點(diǎn)所在變電站的三相交流工頻電源電壓。通過(guò)采用GPS同步測(cè)量，將測(cè)得的被測(cè)輸電線路的首端正序電壓us(k)、正序電流is(k)和末端正序電流im(k)存入測(cè)量系統(tǒng)400的存儲(chǔ)器中或以文件的方式存入計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)中，采用下述公式(1)、(2)、(3)進(jìn)行計(jì)算，得到被測(cè)輸電線路首末端正序電壓和正序電流n次諧波的實(shí)部分量和虛部分量:
權(quán)利要求1.種輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，包括可調(diào)壓電源(100)、電壓互感器(200 )、電流互感器(300 )、測(cè)量系統(tǒng)(400 ); 所述可調(diào)壓電源(100)用于向被測(cè)輸電線路首端施加電壓； 所述電壓互感器(200)和電流互感器(300)分別接在被測(cè)輸電線路首端三相與測(cè)量系統(tǒng)(400)之間，用于降低線路電壓和電流； 所述測(cè)量系統(tǒng)(400)同時(shí)與被測(cè)輸電線路的首末端相連，所述測(cè)量系統(tǒng)(400)包括數(shù)據(jù)采集單元(410)、數(shù)據(jù)處理單元(420)、數(shù)據(jù)通信單元(430)和數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)，所述數(shù)據(jù)采集單元(410)、數(shù)據(jù)處理單元(420)、數(shù)據(jù)通信單元(430)和數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)依次連接； 所述數(shù)據(jù)采集單元(410)包括GPS天線與接收機(jī)、信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器，所述被測(cè)輸電線路的正序電壓信號(hào)和正序電流信號(hào)分別經(jīng)信號(hào)輸入接線端子、信號(hào)變送器接入到數(shù)據(jù)處理單元(420)，GPS天線的輸出PPS信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元(420)聯(lián)接； 所述數(shù)據(jù)處理單元(420)是DSP同步數(shù)據(jù)采集卡，GPS天線的輸出PPS信號(hào)與DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的DSP中斷輸入聯(lián)接； 所述數(shù)據(jù)通信單元(430)包括雙口 RAM和PC卡，GPS天線的輸出GPS串行時(shí)間信號(hào)輸入到PC卡上的串口，DSP同步數(shù)據(jù)采集卡的采集的數(shù)據(jù)經(jīng)雙口 RAM與PC卡聯(lián)接； 所述數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)根據(jù)測(cè)得的首端正序電壓、正序電流、和末端正序電流計(jì)算被測(cè)輸電線路的正序阻抗參數(shù)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述可調(diào)壓電源(100)為被測(cè)輸電線路首端施加的電壓為輸電線路加壓點(diǎn)所在變電站的三相交流工頻電源電壓。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述DSP同步數(shù)據(jù)采集卡利用GPS天線同步測(cè)量被測(cè)輸電線路首末端電壓電流。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)是中心計(jì)算機(jī)。
專(zhuān)利摘要一種輸電線路正序阻抗參數(shù)測(cè)量裝置，包括可調(diào)壓電源(100)、電壓互感器(200)、電流互感器(300)、測(cè)量系統(tǒng)(400)；測(cè)量系統(tǒng)(400)同時(shí)與被測(cè)輸電線路的首末端相連，測(cè)量系統(tǒng)(400)包括數(shù)據(jù)采集單元(410)、數(shù)據(jù)處理單元(420)、數(shù)據(jù)通信單元(430)和數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)，數(shù)據(jù)采集單元(410)、數(shù)據(jù)處理單元(420)、數(shù)據(jù)通信單元(430)和數(shù)據(jù)計(jì)算單元(440)依次連接。實(shí)施本實(shí)用新型的輸電線路正序阻抗參數(shù)裝置時(shí)，在其他輸電線路不停電狀態(tài)下，通過(guò)采集被測(cè)輸電線路的首末端電壓電流，利用測(cè)量的正序電壓和正序電流的諧波分量計(jì)算被測(cè)輸電線路的正序阻抗，消除工頻干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高了輸電線路正序阻抗測(cè)量結(jié)果的精確性和精度。
文檔編號(hào)G01R27/16GK202929117SQ20122058848
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者廖曉峰, 胡志堅(jiān), 陶曄, 羅俊元, 王能, 何海清, 唐興強(qiáng), 陶云春, 金長(zhǎng)軍, 黃繼盛, 吳燦輝, 郜春潮, 李文, 李周龍, 何劍波, 龔永智, 王林春, 溫大仁 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司臨滄供電局