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智能变电站行波测距关键技术研究

刘宁超  
【摘要】:随着国内外电力事业的发展,特别是超高压输电线路的建设和投入使用,行波测距装置已成为输电线路中不可或缺的一部分。行波测距装置的应用为故障点的快速、准确查找提供了行之有效的方法,减少了因停电造成的经济损失。行波采集与处理系统安装在厂站端,而传统变电站逐步被智能变电站所取代,由于智能变电站的设备和配置与传统变电站有较大差异,给行波测距装置在智能变电站的应用带了两方面问题:1、智能变电站采用了电子式互感器采集行波电流信号,而且电子式互感器在智能站的现场应用中存在一些问题,有些智能站开始采用传统互感器加合并单元的方式采集电流信号,这两种方式采集到的信号频率都比较低,不能满足行波测距装置的需求。2、智能站中设备对时主要采用IRIG-B和IEEE1588对时两种方案,网络同步精度基本可达到纳秒级,因此行波测距装置需要采用新的对时方式,适应智能站的变化。 针对以上问题,本文首先分析了行波测距技术的基本原理,研究智能变电站行波测距的关键技术,讲述智能站中设备基于IEEE1588协议的对时方案,总结电子式互感器原理和存在的问题等,为后面方案的设计奠定了基础。 本文完成了采用不同类型互感器的智能变电站中行波信号采集方案:针对采用电子式互感器的智能站,采用罗氏线圈采集行波信号;针对采用传统互感器加合并单元的智能站,采用高频耦合线圈采集行波信号。然后分析了行波信号的处理过程,主要介绍了数据编码和解码。 此外,本文完成了行波测距装置基于IEEE1588对时方案的设计,主要包括总体设计方案和方案中的关键技术。关键技术主要包括DP83640芯片、CPU选择和同步的实现过程。 最后,通过试验验证智能站中采集故障行波信号的可行性,然后测试行波测距装置采用IEEE1588对时方案的可行性、可靠性和稳定性,并与采用光B码对时的精度做了比较。同时对试验结果进行了分析。


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