【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力技術(shù)，特別涉及一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法、一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)系統(tǒng)和一種電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)技術(shù)主要用于電力系統(tǒng)配網(wǎng)線路的故障定位。通過精確監(jiān)測(cè)行波信號(hào)并實(shí)現(xiàn)高精度的同步授時(shí)，能夠快速、準(zhǔn)確地確定故障發(fā)生的位置，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、現(xiàn)有配網(wǎng)分布式行波測(cè)距技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨著多個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，終端定位精度較低，雖然能夠滿足輸電線路運(yùn)維巡線的基本要求，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜、分支和架混多的配網(wǎng)線路，其定位精度仍有待提高。其次，現(xiàn)有終端主要用于大電流接地系統(tǒng)的輸電線路場(chǎng)景中，而在配電線路這種小電流接地系統(tǒng)中，故障特征不明顯，傳統(tǒng)裝置難以保證采樣精度。此外，配電線路存在負(fù)荷電流分布不均衡的問題，部分支線輕載，負(fù)荷電流較小，傳統(tǒng)終端裝置在取電效率和守時(shí)精度方面難以滿足要求。最后，傳統(tǒng)裝置成本較高，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)的目的在于提出一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法、系統(tǒng)和一種電子設(shè)備，以提高電力系統(tǒng)中故障定位的準(zhǔn)確性和效率。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第一方面實(shí)施例提出了一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，所述方法包括以下步驟：
3、在分布式配網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝行波監(jiān)測(cè)終端，并對(duì)行波監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的計(jì)數(shù)器初始值、捕獲通道和捕獲寄存器進(jìn)行初始化操作；
4、通過行波監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的g
5、設(shè)置行波電流信號(hào)比較門檻值，對(duì)行波電流信號(hào)進(jìn)行比較與脈沖捕獲，實(shí)現(xiàn)行波電流信號(hào)的同步處理；
6、根據(jù)捕獲到的行波電流脈沖值計(jì)算秒以下時(shí)間，并利用分布式配網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)湫畔⒑透鹘K端計(jì)算出的故障時(shí)刻串口時(shí)間，通過行波傳播時(shí)間差和傳播速度來確定電纜故障的位置；
7、記錄并存儲(chǔ)故障數(shù)據(jù)，通過通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息上傳至配網(wǎng)控制中心，進(jìn)行故障位置的綜合判斷和確認(rèn)，并發(fā)出報(bào)警信息；
8、對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)策略。
9、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述對(duì)行波監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的計(jì)數(shù)器初始值、捕獲通道和捕獲寄存器進(jìn)行初始化操作的步驟包括：
10、設(shè)置計(jì)數(shù)器n的初始值為0；
11、配置捕獲通道使其處于準(zhǔn)備捕獲狀態(tài)，捕獲通道包括捕獲通道一、捕獲通道二和捕獲通道三；
12、初始化捕獲寄存器為0，捕獲寄存器包括捕獲寄存器一、捕獲寄存器二和捕獲寄存器三。
13、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述秒脈沖捕獲機(jī)制包括：
14、每個(gè)終端的捕獲通道一持續(xù)監(jiān)測(cè)gps模塊輸出的秒脈沖信號(hào)，當(dāng)秒脈沖信號(hào)的上升沿出現(xiàn)時(shí)，捕獲通道一立即捕獲該上升沿，并將此時(shí)計(jì)數(shù)器n的計(jì)數(shù)值加載到捕獲寄存器一中，記為n1t，同時(shí)，終端記錄上一秒的捕獲值為n1t-1。
15、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述行波電流信號(hào)比較門檻值的設(shè)置步驟包括：
16、根據(jù)分布式配網(wǎng)系統(tǒng)的電纜特性和運(yùn)行參數(shù)，終端內(nèi)的單片機(jī)根據(jù)預(yù)先確定的門檻值計(jì)算出對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并將這些數(shù)字信號(hào)分別發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器一和數(shù)模轉(zhuǎn)換器二；
17、數(shù)模轉(zhuǎn)換器一和數(shù)模轉(zhuǎn)換器二接收到數(shù)字信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并將這些模擬信號(hào)作為比較器的輸入負(fù)極性，進(jìn)而在比較器一和比較器二的負(fù)極設(shè)置了行波電流信號(hào)比較門檻值。
18、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述對(duì)行波電流信號(hào)進(jìn)行比較的步驟包括：
19、行波監(jiān)測(cè)終端持續(xù)監(jiān)測(cè)電纜中的行波電流模擬信號(hào)，當(dāng)行波電流模擬信號(hào)進(jìn)入終端后，直接輸入到比較器一和比較器二的正極；
20、比較器一和比較器二會(huì)將正極輸入的行波電流模擬信號(hào)與負(fù)極設(shè)置的比較門檻值進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，只要行波電流模擬信號(hào)大于比較器負(fù)極設(shè)置的比較門檻值，比較器一和比較器二就會(huì)立即產(chǎn)生輸出信號(hào)。
21、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述脈沖捕獲的步驟包括：
22、當(dāng)比較器一輸出信號(hào)時(shí)，其輸出的脈沖會(huì)被捕獲通道二迅速捕獲，捕獲通道二將該脈沖對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值記錄為n2；
23、當(dāng)比較器二輸出信號(hào)時(shí)，其輸出的脈沖會(huì)被捕獲通道三捕獲，捕獲通道三記錄下對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值n3。
24、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)捕獲到的行波電流脈沖值計(jì)算秒以下時(shí)間的步驟包括：
25、對(duì)于每個(gè)終端捕獲到的行波電流脈沖值，根據(jù)以下公式計(jì)算秒以下的時(shí)間：
26、t秒＝(ni-n1t)/(n1t-n1t-1)，
27、式中，i＝2,3；t表示與時(shí)間相關(guān)的計(jì)數(shù)值。
28、在本專利技術(shù)的一些實(shí)施例中，所述利用分布式配網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)湫畔⒑透鹘K端計(jì)算出的故障時(shí)刻串口時(shí)間，通過行波傳播時(shí)間差和傳播速度來確定電纜故障的位置的步驟包括：
29、當(dāng)多個(gè)終端都捕獲到行波電流脈沖并計(jì)算出各自的秒以下時(shí)間t后，利用分布式配網(wǎng)系統(tǒng)中已知的電纜長度、終端間的距離等拓?fù)湫畔ⅲY(jié)合各終端計(jì)算出的故障時(shí)刻串口時(shí)間，最終得到電纜故障時(shí)刻計(jì)算公式為：
30、t＝串口時(shí)間+t秒。
31、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第二方面實(shí)施例提出了一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：設(shè)置于分布式配網(wǎng)系統(tǒng)上的行波監(jiān)測(cè)終端，行波監(jiān)測(cè)終端包括：
32、單片機(jī)主板及其內(nèi)部資源：?jiǎn)纹瑱C(jī)主板作為系統(tǒng)的核心，用于控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；其內(nèi)部資源包括計(jì)數(shù)器n，用于提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)；
33、gps模塊：gps模塊用于接收衛(wèi)星信號(hào)，輸出串口時(shí)間信號(hào)和秒脈沖信號(hào)，該模塊通過usart接口與主控芯片相連，為系統(tǒng)提供精確的時(shí)間信息；
34、數(shù)模轉(zhuǎn)換器一和數(shù)模轉(zhuǎn)換器二：兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于設(shè)置行波電流信號(hào)的比較門檻值，二者與主控芯片的比較器相連，共同構(gòu)成行波電流信號(hào)的檢測(cè)電路；
35、主控芯片：主控芯片包括比較器一、比較器二以及捕獲通道，比較器用于與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連，檢測(cè)行波電流信號(hào)是否超過門檻值；捕獲通道用于捕獲gps模塊的秒脈沖信號(hào)和比較器輸出的脈沖信號(hào)，并將捕獲值存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的捕獲寄存器中。
36、計(jì)算模塊：計(jì)算模塊根據(jù)捕獲值計(jì)算故障時(shí)刻。
37、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)第三方面實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器和存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法。
38、本專利技術(shù)實(shí)施例的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法、系統(tǒng)和電子設(shè)備，該系統(tǒng)僅使用單片機(jī)內(nèi)部資源即可滿足行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)系統(tǒng)同步授時(shí)的精度要求，無需增加任何外設(shè)器件，降低了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行功耗和成本；其次，由于未增加任何外設(shè)器件，系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔可靠，提升了監(jiān)測(cè)終端在配網(wǎng)低負(fù)荷下的取電效率和守時(shí)精度，保證了裝置能適應(yīng)在配網(wǎng)輕載環(huán)境下工作；最后，該行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法及系統(tǒng)提高了故障定位的準(zhǔn)確性和效率，為配電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提供了有力保本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述對(duì)行波監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的計(jì)數(shù)器初始值、捕獲通道和捕獲寄存器進(jìn)行初始化操作的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述秒脈沖捕獲機(jī)制包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述行波電流信號(hào)比較門檻值的設(shè)置步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述對(duì)行波電流信號(hào)進(jìn)行比較的步驟包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述脈沖捕獲的步驟包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述根據(jù)捕獲到的行波電流脈沖值計(jì)算秒以下時(shí)間的步驟包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述利用分布式配網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)湫畔⒑透鹘K端計(jì)算出的故障時(shí)刻串口時(shí)間，通過行波傳播時(shí)間差和傳
9.一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置于分布式配網(wǎng)系統(tǒng)上的行波監(jiān)測(cè)終端，行波監(jiān)測(cè)終端包括：
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器和存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述對(duì)行波監(jiān)測(cè)終端內(nèi)的計(jì)數(shù)器初始值、捕獲通道和捕獲寄存器進(jìn)行初始化操作的步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述秒脈沖捕獲機(jī)制包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述行波電流信號(hào)比較門檻值的設(shè)置步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述對(duì)行波電流信號(hào)進(jìn)行比較的步驟包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)分布式行波監(jiān)測(cè)同時(shí)授時(shí)方法，其特征在于，所述脈沖捕獲的步...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏磊，劉璽，符瑞，周憲，鞠玲，馮唯，羅勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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