新型电网故障GPS行波定位系统的研究与开发

【摘要】：高压输电线路输送距离长，易发生故障。故障点的快速、精确定位，一直是电力部门尚未解决的难题。不能快速、精确地实现对故障点的定位对电力系统的安全运行构成较大威胁，也给线路运行维护人员带来了繁重的负担。因此，高压输电线路故障点的快速、精确定位新技术与新方法研究已成为国内外科技工作者广泛关注的热点。 论文首先分析了国内外电力系统领域目前主要采用的几种故障定位方法的特点和不足；然后基于电压行波故障双端定位原理，开发了一套定位精确、运行可靠的新型电压行波故障定位系统。新型定位系统通过准确记录行波波头第一次到达输电线路两端的时刻，从而达到故障定位目的。该系统包括安装于线路两侧变电站的两套电压行波故障定位装置，电压行波故障定位装置由专用行波传感器、GPS采样单元、中央处理单元和故障定位主机四部分组成。装置在线路发生故障时自动对故障信息进行显示，无需工作人员大量的操作。 定位系统中所采用的专用行波传感器，适应我国电力系统结构特点，它通过对穿过传感器中洛氏线圈的CVT地线电流的检出而实现对行波电压信号的检出，不需改造线路一次侧接线与结构。GPS采样单元采用了以GPS时钟的在线监测与修正方法研制而成的高精度时钟发生装置，实现行波波头到达时刻的精确记录。本系统还加入了中央处理单元以保证通讯的可靠，并且对整个电力系统的联网提供了可行性。同时在硬件、软件等各个方面增加了抗干扰措施，以达到稳定运行。 与国内外现有的定位系统相比，本文所研究的新型电压行波故障定位系统不仅造价低、结构简单，并且运行可靠、定位精确。