[实用新型]基于精简小波算法的高压输电线路故障在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路故障在线监测系统。

背景技术

高压输电线路分布范围广，经常要穿越一些地形复杂的高海拔山区，气候条件多变，线路覆冰严重，故障容易发生，巡线检修困难。

故障指示器是九十年代出现的在输电系统中大量使用的一项技术，它在一定程度上降低了工人的强度，但还需工人沿线路查看指示器状态，从而确定故障点，不能有效缩短故障造成的停电时间，维护工作量仍然很大。由于目前市场上传统故障指示器检测故障主要采用零序电流法、电容电流法、首半波法、5次谐波法等，这些方法构成的故障指示器在实际应用中故障判断失误率较高，并且故障指示器挂接到线路上之后无法检测自身工作状态，以此来判断故障可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于精简小波算法的输电线路故障在线监测系统，以提高故障判断准确率，实现了故障信息的远距离无线传输。同时，在故障监测装置中还加入自检功能，定期检测自身工作状态，提高了故障判断可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于精简小波算法的输电线路故障在线监测系统，其特征在于：包括故障监测装置、数据传输装置、主站监控系统三部分，故障监测装置用于实时检测信号并进行故障判断，同时显示故障类型并将故障信息发送给数据传输装置；数据传输装置用于接收故障监测器发来的故障信息，并将数据进行重新打包处理，然后将包含故障类型、故障位置、故障相、故障时间信息的数据报发送至主站监控系统；主站监控系统用于接收并处理数据传输装置发回的故障信息，将故障位置、故障相、故障类型显示在监视器上，同时给出故障杆塔号、故障相、故障时间的信息提示，并以短信方式通知线路管理人员。

故障监测装置包括电流传感器、电压传感器、过流保护模块、过压保护模块、短路故障判断模块、接地故障判断模块、微处理器、掉电检测模块、诊断模块、故障显示控制模块、射频收发模块，电流传感器将采集的电流参数经过流保护模块后传输给短路故障判断模块和接地故障判断模块，电压传感器将采集的电压参数经过压保护模块也传输给短路故障判断模块和接地故障判断模块，短路故障判断模块和接地故障判断模块分别将判断结果传输给微处理器，微处理器采用精简小波算法进行故障类型及故障相判断处理，第一个输出口是将处理后的故障数据传输给故障显示控制模块，并根据瞬时性故障或永久性故障分别给出两种不同报警提示，第二个输出口是将电源信号传输给掉电检测模块，监测电源小于正常工作电压时发出报警信息，并使微处理器停止工作，防止误动作，第三个输出口是将工作状态信号传输给诊断模块，检测智能故障判断装置自身工作状态，第四个出口连接射频收发模块。

本系统故障监测装置采用精简小波算法保证故障判断的准确性，其主要内容包括：一是，通过选择合适的小波基在保证分析可靠性的前提下，尽力选择滤波器系数比较短的、容易计算的母小波函数。二是，利用计算机进行加减运算速度快的优势，将小波变换中的乘除法运算和指数运算转变为加减和移位运算，可以极大的提高运算速度，减少程序量。三是，本系统在连续数据采集和小波分层过程中不断的抛弃不必要的数据，释放已经使用过的数据占据的数据存储空间，可以降低ARM存储器扩展电路的复杂性。四是，本系统结合了在接地故障发生时的电压电流突变等理论可以有效的识别和躲避诸如重合闸等正常操作造成的瞬间电流冲击，提高了故障判断的可靠性。五是，选用了32位ARM处理器，该处理器可以使采样速率达到5KHz以上，这样的采样速率足以满足对线路故障暂态信号的采集和数据分析要求。本系统在故障监测装置中加入自检功能，定期检测自身工作状态，避免了盲目依靠故障监测装置监测故障的弊端，提高了故障判断可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是图1中故障监测装置结构示意图；

图3是数据传输装置结构示意图；

图4是主站监控系统结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型包含故障监测装置1、数据传输装置2、主站监控系统3三部分，分A、B、C三相，故障监测装置用于判断故障类型并将故障信息传输至数据传输装置，并能针对不同故障类型进行不同显示；所说的数据传输装置主要包含电源控制模块、无线数据传输模块，用于接收故障监测器发送来的故障相及故障类型信号；主站监控系统主要包含无线数据收发模块、故障信息分析系统，用于对接收到的数据进行分析判断，在监控界面上显示故障位置、故障相、故障类型，同时给出故障杆塔号、故障相、故障时间的信息提示，并以短信方式通知线路管理人员。