用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)大多采用中性點(diǎn)非有效接地方式，也稱小電流接地方式，在此接地方式下當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流相對(duì)負(fù)荷電流非常微弱，因此經(jīng)常造成選線或定位失敗。
[0003]隨著智能配電網(wǎng)以及分布式能源大量接入，快速準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)需求越來(lái)越迫切。目前小電流選線與測(cè)距裝置大多安裝在變電站，利用站內(nèi)的母線電壓以及各出線線路的電流信號(hào)，監(jiān)測(cè)故障，一旦發(fā)生故障立即啟動(dòng)故障濾波，然后利用采集的所有出線的電流信號(hào)完成定位算法。
[0004]由于配電線路復(fù)雜，線路存在大量分支，并存在架空線-電纜混合線路，如果僅依靠站內(nèi)信號(hào)，定位效果不理想，在智能電網(wǎng)建設(shè)的背景下，電力有關(guān)部門對(duì)線路故障定位的可靠性、精度提出更高的要求。
[0005]行波測(cè)距在輸電線路已經(jīng)發(fā)展成熟，但在配電網(wǎng)上目前還沒(méi)有實(shí)用化，主要原因是行波測(cè)距大多采用雙端方式，即在線路兩側(cè)的變電站安裝測(cè)距裝置，利用站間2M網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0006]配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與輸電線路不同，大多為輻射狀，即線路一端為變電站另一端為線路末端連接變壓器，目前配電網(wǎng)線路末端沒(méi)有適合行波測(cè)距的終端裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，以滿足信號(hào)高速處理的行波定位的要求。
[0008]為此，本實(shí)用新型提供了一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，包括互感器、對(duì)互感器采集的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換板、與測(cè)距主站通訊的無(wú)線通信板、ARM系統(tǒng)板、以及電源，還包括對(duì)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換板處理的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣的DSP處理器、以及對(duì)DSP處理器采樣的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波的FPGA去噪單元，其中，F(xiàn)PGA去噪單元與無(wú)線通信板信號(hào)連接，其中，A/D轉(zhuǎn)換板與DSP處理器通過(guò)差分傳輸總線信號(hào)連接。
[0009]進(jìn)一步地，上述ARM系統(tǒng)板包括0MAP-L138處理器，其中，DSP處理器為OMAP-Ll38處理器中的一個(gè)內(nèi)置模塊。
[0010]進(jìn)一步地，上述分布式終端裝置還包括向L138處理器提供授時(shí)的GPS秒脈沖授時(shí)板。
[0011]進(jìn)一步地，上述互感器包括電流互感器和電壓互感器。
[0012]進(jìn)一步地，上述電源為UPS電源，電壓互感器的二次側(cè)向UPS電源供電。
[0013]進(jìn)一步地，上述分布式終端裝置還包括在A/D轉(zhuǎn)換板之前對(duì)互感器采集的模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的調(diào)理電路。
[0014]進(jìn)一步地，上述FPGA去噪單元為FPGA小波去噪單元。
[0015]進(jìn)一步地，上述無(wú)線通信板為4G無(wú)線實(shí)時(shí)通信板。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的分布式終端裝置，通過(guò)合理的系統(tǒng)架構(gòu)，數(shù)字信號(hào)的處理和傳輸?shù)乃俾实玫搅吮Ｕ希軌驖M足配電線路雙端測(cè)距這樣的高速采樣的場(chǎng)合。根據(jù)本實(shí)用新型的終端裝置可安裝于配電網(wǎng)戶外架空線，針對(duì)變電站或戶外架空線均具有安裝便捷特點(diǎn)。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置應(yīng)用于配電網(wǎng)的示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置中的A/D轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)換電路一；以及
[0022]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置中的A/D轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)換電路二。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0024]10、互感器；20、A/D轉(zhuǎn)換板；
[0025]30、無(wú)線通信板；40、ARM系統(tǒng)板；
[0026]50、電源；60、DSP 處理器；
[0027]70、FPGA去噪單元；80、GPS秒脈沖授時(shí)板；
[0028]11、電流互感器；12、電壓互感器；
[0029]41、0MAP-L138 處理器；42、ARM 處理器；
[0030]100、終端裝置；110、變電站；
[0031]120、架空線；130、測(cè)距主站。
【具體實(shí)施方式】
[0032]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0033]為解決配電網(wǎng)線路末端沒(méi)有對(duì)應(yīng)的終端裝置來(lái)實(shí)施雙端行波定位的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，通過(guò)架構(gòu)新的系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)高速采樣。該終端裝置包括互感器10、對(duì)互感器10采集的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換板20、與測(cè)距主站130通訊的無(wú)線通信板30、ARM系統(tǒng)板40、以及電源50，還包括對(duì)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換板20處理的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣的DSP處理器60、以及對(duì)DSP處理器60采樣的信號(hào)進(jìn)行濾波的FPGA去噪單元70，其中，F(xiàn)PGA去噪單元70與無(wú)線通信板30信號(hào)連接，其中，A/D轉(zhuǎn)換板20與DSP處理器60通過(guò)差分傳輸總線(LVDS)信號(hào)連接。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的終端裝置，其系統(tǒng)架構(gòu)中通過(guò)采用DSP處理器60(數(shù)字信號(hào)處理器)、FPGA去噪單元70(Field—Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、A/D轉(zhuǎn)換板20與DSP處理器60通過(guò)差分傳輸總線信號(hào)連接的方式，其數(shù)字信號(hào)的處理和傳輸?shù)乃俾实玫搅吮Ｕ?，能夠滿足配電線路雙端測(cè)距這樣的高速采樣的場(chǎng)合。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的終端裝置，ARM系統(tǒng)板(也成為ARM主板)優(yōu)選為ARM最小系統(tǒng)板，以降低系統(tǒng)復(fù)雜度。
[0036]在使用時(shí)，如圖2所示，本實(shí)用新型的終端裝置100安裝于所監(jiān)測(cè)線路的變電站110以及架空線120上，采集線路交流信號(hào)，根據(jù)出線長(zhǎng)度以及分支情況，確定分布式終端裝置安裝地點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)終端裝置可形成一對(duì)測(cè)距數(shù)據(jù)，利用雙端測(cè)距算法進(jìn)行故障距離計(jì)算。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的終端裝置可安裝于配電網(wǎng)戶外架空線，針對(duì)變電站或戶外架空線均具有安裝便捷特點(diǎn)。
[0038]在根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，給出了互感器10的組配的方案，其包括電流互感器Il(CT)和電壓互感器12(PT)，進(jìn)而分別采集線路的三相