用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)配電網(wǎng)大多采用中性點非有效接地方式，也稱小電流接地方式，在此接地方式下當線路發(fā)生單相接地故障時，故障電流相對負荷電流非常微弱，因此經(jīng)常造成選線或定位失敗。
[0003]隨著智能配電網(wǎng)以及分布式能源大量接入，快速準確定位故障點需求越來越迫切。目前小電流選線與測距裝置大多安裝在變電站，利用站內(nèi)的母線電壓以及各出線線路的電流信號，監(jiān)測故障，一旦發(fā)生故障立即啟動故障濾波，然后利用采集的所有出線的電流信號完成定位算法。
[0004]由于配電線路復(fù)雜，線路存在大量分支，并存在架空線-電纜混合線路，如果僅依靠站內(nèi)信號，定位效果不理想，在智能電網(wǎng)建設(shè)的背景下，電力有關(guān)部門對線路故障定位的可靠性、精度提出更高的要求。
[0005]行波測距在輸電線路已經(jīng)發(fā)展成熟，但在配電網(wǎng)上目前還沒有實用化，主要原因是行波測距大多采用雙端方式，即在線路兩側(cè)的變電站安裝測距裝置，利用站間2M網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0006]配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與輸電線路不同，大多為輻射狀，即線路一端為變電站另一端為線路末端連接變壓器，目前配電網(wǎng)線路末端沒有適合行波測距的終端裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，以滿足信號高速處理的行波定位的要求。
[0008]為此，本實用新型提供了一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，包括互感器、對互感器采集的信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換板、與測距主站通訊的無線通信板、ARM系統(tǒng)板、以及電源，還包括對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換板處理的數(shù)字信號進行采樣的DSP處理器、以及對DSP處理器采樣的數(shù)字信號進行濾波的FPGA去噪單元，其中，F(xiàn)PGA去噪單元與無線通信板信號連接，其中，A/D轉(zhuǎn)換板與DSP處理器通過差分傳輸總線信號連接。
[0009]進一步地，上述ARM系統(tǒng)板包括0MAP-L138處理器，其中，DSP處理器為OMAP-Ll38處理器中的一個內(nèi)置模塊。
[0010]進一步地，上述分布式終端裝置還包括向L138處理器提供授時的GPS秒脈沖授時板。
[0011]進一步地，上述互感器包括電流互感器和電壓互感器。
[0012]進一步地，上述電源為UPS電源，電壓互感器的二次側(cè)向UPS電源供電。
[0013]進一步地，上述分布式終端裝置還包括在A/D轉(zhuǎn)換板之前對互感器采集的模擬信號進行調(diào)理的調(diào)理電路。
[0014]進一步地，上述FPGA去噪單元為FPGA小波去噪單元。
[0015]進一步地，上述無線通信板為4G無線實時通信板。
[0016]根據(jù)本實用新型的分布式終端裝置，通過合理的系統(tǒng)架構(gòu)，數(shù)字信號的處理和傳輸?shù)乃俾实玫搅吮Ｕ?，能夠滿足配電線路雙端測距這樣的高速采樣的場合。根據(jù)本實用新型的終端裝置可安裝于配電網(wǎng)戶外架空線，針對變電站或戶外架空線均具有安裝便捷特點。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本實用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置應(yīng)用于配電網(wǎng)的示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本實用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置中的A/D轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)換電路一；以及
[0022]圖4是根據(jù)本實用新型用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置中的A/D轉(zhuǎn)換板的轉(zhuǎn)換電路二。
[0023]附圖標記說明
[0024]10、互感器；20、A/D轉(zhuǎn)換板；
[0025]30、無線通信板；40、ARM系統(tǒng)板；
[0026]50、電源；60、DSP 處理器；
[0027]70、FPGA去噪單元；80、GPS秒脈沖授時板；
[0028]11、電流互感器；12、電壓互感器；
[0029]41、0MAP-L138 處理器；42、ARM 處理器；
[0030]100、終端裝置；110、變電站；
[0031]120、架空線；130、測距主站。
【具體實施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0033]為解決配電網(wǎng)線路末端沒有對應(yīng)的終端裝置來實施雙端行波定位的問題，本實用新型提供了一種用于配電網(wǎng)單相接地故障行波定位的分布式終端裝置，通過架構(gòu)新的系統(tǒng)來適應(yīng)高速采樣。該終端裝置包括互感器10、對互感器10采集的信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換板20、與測距主站130通訊的無線通信板30、ARM系統(tǒng)板40、以及電源50，還包括對經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換板20處理的數(shù)字信號進行采樣的DSP處理器60、以及對DSP處理器60采樣的信號進行濾波的FPGA去噪單元70，其中，F(xiàn)PGA去噪單元70與無線通信板30信號連接，其中，A/D轉(zhuǎn)換板20與DSP處理器60通過差分傳輸總線(LVDS)信號連接。
[0034]根據(jù)本實用新型的終端裝置，其系統(tǒng)架構(gòu)中通過采用DSP處理器60(數(shù)字信號處理器)、FPGA去噪單元70(Field—Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)、A/D轉(zhuǎn)換板20與DSP處理器60通過差分傳輸總線信號連接的方式，其數(shù)字信號的處理和傳輸?shù)乃俾实玫搅吮Ｕ?，能夠滿足配電線路雙端測距這樣的高速采樣的場合。
[0035]根據(jù)本實用新型的終端裝置，ARM系統(tǒng)板(也成為ARM主板)優(yōu)選為ARM最小系統(tǒng)板，以降低系統(tǒng)復(fù)雜度。
[0036]在使用時，如圖2所示，本實用新型的終端裝置100安裝于所監(jiān)測線路的變電站110以及架空線120上，采集線路交流信號，根據(jù)出線長度以及分支情況，確定分布式終端裝置安裝地點，每兩個終端裝置可形成一對測距數(shù)據(jù)，利用雙端測距算法進行故障距離計算。
[0037]根據(jù)本實用新型的終端裝置可安裝于配電網(wǎng)戶外架空線，針對變電站或戶外架空線均具有安裝便捷特點。
[0038]在根據(jù)本實用新型的一實施例中，給出了互感器10的組配的方案，其包括電流互感器Il(CT)和電壓互感器12(PT)，進而分別采集線路的三相