[实用新型]一种一体化的行波综合测距装置

说明书

本实用新型公开了一种一体化的行波综合测距装置，整个装置采用嵌入式、免风扇、高性能和低能耗的整机一体化机体设计以及模块之间引线采用内部总线形式，本实用新型装置主要包括电源模块、数据采集模块、数据处理与分析模块、后台管理与分析模块和对时模块，数据采集模块直接接入二次侧PT和CT信号进行实时数据采集，之后经数据处理模块进行数据计算、故障录波判断和故障数据转存等操作，故障发生后，后台管理与分析模块对故障录波数据进行故障测距、波形显示与分析以及装置联网等操作，对时模块则负责为整个装置提供标准时钟源，电源模块则为整个装置提供电平转换功能。

技术领域

本实用新型涉及电力模块传输线路故障测距领域，具体的说，是涉及一种一体化的行波综合测距装置。

背景技术

现有主流的电力系统传输线路的故障测距方法主要包括阻抗法和行波法两种，阻抗法通常作为故障录波装置的附加功能，其在实际应用中容易受过渡电阻、PT、CT等采样精度的影响，测距精度难以满足现场应用，且其设计一般采用管理机、变送箱等分体结构形式，如附图1所示；行波法测距通常通过常规的行波测距装置来实现，其测距精度较高，设计一般采用变送箱、GPS对时单元、工控机、显示器等分体结构组成，如附图2所示。以上两种测距方法的实现分别隶属于两种独立的二次设备，并且两种设备均为多种独立结构体模块的组合，在实际现场变电站或者电厂中使用时，两者需要各自安装，投资成本高、运行维护不方便；另外，亦有保护装置将阻抗法和行波法集成到一起的方式，但是由于保护装置所监测线路数目限制，难以大规模在现有成熟的变电站中大量应用和实施，且由于其录波长度和采样精度的限制，在暂态数据记录方面难以很全面的记录暂态故障的前后过程，难以实现对故障数据的就地分析。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种一体化的行波综合测距装置，其能够实现在单体装置上完成对站内多条线路的工频和行波数据的采集、计算、测距和就地显示与分析等功能，即通过内部总线实现集电源模块、数据采集、数据处理与分析、后台管理与分析、对时模块和综合测距算法在内的一系列功能。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种一体化的行波综合测距装置，包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块和对时模块，所述电源模块通过内部总线为装置供电，所述数据采集模块通过内部总线将所采集的数据传输到数据处理模块，所述数据处理模块对原始采样数据进行故障录波判断，并通过内部总线将所生成的录波数据转存到数据分析模块，所述对时模块通过内部总线与各模块相连以完成内部授时功能。

进一步的，所述电源模块与外部电源相连，通过对接入的外部交流电压信号进行电平转换为装置供电。

进一步的，所述数据采集模块包括常规传感器和行波传感器，所述常规传感器通过低通滤波和A/D转换模块后与FPGA模块相连，所述行波传感器通过行波滤波和高速A/D转换模块后与FPGA模块相连，所述FPGA模块与CPU相连。

所述常规传感器采集通道与行波传感器采集通道是两个独立的硬件通道。

进一步的，所述数据采集模块直接接入二次侧过来的PT和CT信号，其采集信号包括工频电压、工频电流和高频行波电流。

进一步的，所述数据处理模块包括依次连接的数据接收模块、数据计算模块、故障录波判断模块和录波数据转存模块，所述数据接收模块用于接收数据采集模块实时采集的电压和电流，所述数据计算模块用于对数据采集模块所采集工频电压和工频电流数据的有效值进行实时计算，所述故障录波判断模块根据数据计算模块的计算结果进行故障录波判断，并通过录波数据转存模块将故障录波数据转存至数据分析模块。

进一步的，所述数据分析模块包括综合测距算法分析模块和存储模块，所述综合测距算法分析模块用于对故障录波数据进行综合测距算法分析，完成对故障录波数据的故障选线和故障测距功能，并通过存储模块完成对故障录波文件的存档。