基于gps的輸電線行波故障定位系統(tǒng)(已修改)
2025-06-30 15:59 本頁(yè)面
【正文】 術(shù)語(yǔ)：1． GPS:全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System)2． 行波:Travelling Wave(輸電線上傳輸?shù)姆欠€(wěn)態(tài)量)3． 故障定位/故障測(cè)距:Fault Locating4． 電壓等級(jí)：10kV/35kV/110kV/220kV/500kV一、 課題的來(lái)源二、 目的和意義三、 行波測(cè)距的基本原理 單端行波故障測(cè)距原理 雙端行波故障測(cè)距原理四、 課題研究的內(nèi)容及技術(shù)關(guān)鍵五、 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介 GPS系統(tǒng) GPS接收機(jī)及天線 GPS接收機(jī)輸出的信號(hào)六、 異地高精度同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)七、 行波信號(hào)的數(shù)據(jù)處理—小波分析法超高壓輸電線路輸送距離長(zhǎng)，暴露在曠野，且多為山區(qū)丘陵地形，其復(fù)雜故障的快速、精確定位，一直是尚未解決的難題，對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成較大威脅，也給線路維護(hù)人員帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。本項(xiàng)研究，將開發(fā)研制一種具有九十年代中期國(guó)際先進(jìn)水平的新型復(fù)雜故障定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于GPS行波定位原理，能快速、準(zhǔn)確地對(duì)雷擊閃絡(luò)、斷線、碰線、高阻接地、污閃等復(fù)雜故障定位，定位精度在177。300m以內(nèi)。該系統(tǒng)的投入，將有助于運(yùn)行人員快速排除故障，形成線路故障的歷史資料，為確保安全供電，提高系統(tǒng)運(yùn)行水平，以及減輕線路維護(hù)人員的繁重勞動(dòng)，提供有力的檢測(cè)手段，將給電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)的開發(fā)研究還將形成具有九十年代中期國(guó)際先進(jìn)水平的高科技產(chǎn)品，考慮到全國(guó)電力網(wǎng)正在形成，該產(chǎn)品具有很大的市場(chǎng)容量及推廣前景。高壓電力線發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幅值很大的非穩(wěn)態(tài)量，并從故障點(diǎn)向兩端傳播，稱為行波。為行波傳播速度接近光速，108米/秒。根據(jù)行波到達(dá)兩端變電站的時(shí)刻來(lái)確定故障點(diǎn)的位置稱為：行波發(fā)故障定位。行波定位可分為單端定位和雙端定位。 單端行波故障測(cè)距原理單端測(cè)距基本原理:在被監(jiān)視線路發(fā)生故障時(shí)，故障產(chǎn)生的電流行波會(huì)在故障點(diǎn)及母線之間來(lái)回反射。裝設(shè)于母線處的測(cè)距裝置接入來(lái)自電流互感器二次側(cè)的暫態(tài)行波信號(hào)，使用模擬高通濾波器過濾出行波波頭脈沖，形成如圖11所示的電流行波波形。由于母線阻抗一般低于線路波阻抗，電流行波在母線與故障點(diǎn)都是產(chǎn)生正反射，所以故障點(diǎn)反射波與故障初始行波同極性，而故障初始行波脈沖與由故障點(diǎn)反射回來(lái)的行波脈沖之間的時(shí)間差△t對(duì)應(yīng)行波在母線與故障點(diǎn)之間往返一趟的時(shí)間，可以用來(lái)計(jì)算故障距離。單端定位是利用故障點(diǎn)傳向母線第一行波與故障點(diǎn)的反射行波之間的時(shí)間差計(jì)算故障位置。由于行波在各個(gè)一次設(shè)備、各條線路的連接處的反射、折射和衰減，使得故障點(diǎn)反射行波波頭的辨識(shí)變得復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)：不需要GPS等雙端同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)。 雙端行波故障測(cè)距原理雙端定位則只利用行波第一波頭到達(dá)線路兩端的時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算,只需捕捉行波第一個(gè)波頭,不用考慮行波的反射與折射,行波幅值大,易于辨識(shí)。同時(shí)由于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的出現(xiàn),把時(shí)間的測(cè)量精度提高到納秒級(jí), 從而提高了雙端定位的精度(可達(dá)177。150米)。因此,國(guó)內(nèi)外普遍采用GPS雙端定位系統(tǒng)。但在現(xiàn)場(chǎng)
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