基于FPGA的行波測距高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、對高壓輸電線的故障點進行準(zhǔn)確定位是提高電網(wǎng)安全運行能力的主要措施。當(dāng)線路發(fā)生故障后，若能迅速、準(zhǔn)確的進行故障定位，不僅可以減輕巡線負(fù)擔(dān)，而且有利于快速排除故障、恢復(fù)供電，減少因輸電線路故障造成的經(jīng)濟損失。因此，準(zhǔn)確的故障定位具有重大的社會和經(jīng)濟效益。 長期以來，輸電線的故障測距受到普遍的重視。在眾多的故障測距理論中，雙端D型行波測距法在理論上，測距精度不受線路類型、故障電阻及兩側(cè)系統(tǒng)的影響，具有可靠性好和精度高的優(yōu)點。但在實際應(yīng)

2、用中，其精度卻因為雙端采樣的不同步及采樣速度較低的原因，導(dǎo)致故障定位誤差較大。 本課題研究的目的在于設(shè)計行波測距高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)方案，實現(xiàn)高速、多通道的并行數(shù)據(jù)采集，研究濾波器類型與實際電參數(shù)對測距精度的影響，分析GPS系統(tǒng)與高穩(wěn)晶振誤差的根源與差別，給出GPS秒脈沖校準(zhǔn)的計算方法，研制系統(tǒng)供電電源，為精確定位故障時刻、判斷故障類型、準(zhǔn)確計算故障點距離提供可靠的計算依據(jù)。 本文分析了故障暫態(tài)行波產(chǎn)生的原理和雙端D型

3、行波測距的原理，確定了系統(tǒng)功能及指標(biāo)，并通過測試結(jié)果進行了驗證。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)研究現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采用的基本方式，確定系統(tǒng)的基本架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)方案設(shè)計。 (2)研究濾波器類型與實際電參數(shù)對測距精度的影響，優(yōu)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號鏈，減小模數(shù)轉(zhuǎn)換引入的波形失真。 (3)提出的GPS補償算法可以實時對GPS秒脈沖進行校準(zhǔn)，給出GPS失效及存在外部干擾情況下的軟硬件方案。