高壓輸電線路行波定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著我國(guó)電力事業(yè)的迅速發(fā)展，超高壓輸電線路在電網(wǎng)中的地位越來(lái)越重要，其安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。而超高壓輸電線路的工作環(huán)境又極為惡劣，電力系統(tǒng)中多數(shù)故障均是發(fā)生于此，極難查找。因此，線路發(fā)生故障后迅速而準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，不僅有利于及時(shí)修復(fù)線路和快速恢復(fù)供電，而且對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都具有十分重要的意義和作用。由于傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)量故障定位方法容易受過(guò)渡電阻、短路類型等因素的影響，定位精度不高，達(dá)不到電力系統(tǒng)運(yùn)行

2、部門(mén)的工程應(yīng)用要求。隨著計(jì)算機(jī)、通信及測(cè)量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用和不斷進(jìn)步，近年來(lái)基于行波信號(hào)的輸電線路故障定位方法的研究成為繼電保護(hù)領(lǐng)域最熱門(mén)的課題之一?；谛胁ǖ墓收隙ㄎ恢饕譃槔秒娏餍胁ê碗妷盒胁?。采用電流行波進(jìn)行故障定位需要測(cè)量變電站每條線路的電流信號(hào)，使定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其工程適應(yīng)性較差，而且工程投資成本過(guò)高；而利用電壓行波定位，則只需要測(cè)量變電站母線電壓，測(cè)量信號(hào)少，簡(jiǎn)化了故障定位系統(tǒng)，適應(yīng)性強(qiáng)，也方便建立基于整個(gè)輸

3、電網(wǎng)的故障定位系統(tǒng)。因而，基于電壓行波信號(hào)的新型故障定位系統(tǒng)的研制具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文首先介紹了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)故障定位方法的基本思想和原理，并對(duì)行波定位技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了分析和綜述。在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)仿真方法，論證了基于CVT信號(hào)實(shí)現(xiàn)行波故障定位的可行性。針對(duì)行波定位技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，提出了基于小波的故障波頭的檢測(cè)方法以及波頭檢測(cè)實(shí)用化處理措施。本研究重點(diǎn)放在了基于電壓互感器二次信號(hào)的新

4、型行波定位系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)上。論文闡述了行波定位系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本原則和功能要求，提出了一種基于PCI總線的DSP+FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。文中詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)原理。下層機(jī)軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是新型行波定位系統(tǒng)研制工作的重要內(nèi)容。論文工作主要由DSP板、FPGA芯片和PC104板三部分功能軟件的實(shí)現(xiàn)組成。在軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)FPGA完成高速數(shù)據(jù)采樣、時(shí)標(biāo)標(biāo)示，DSP板通過(guò)EDMA方式進(jìn)

5、行大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以及通過(guò)PCI總線與PC104進(jìn)行錄波數(shù)據(jù)的快速傳輸?shù)裙δ?。論文系統(tǒng)介紹了上述功能的編程實(shí)現(xiàn)方法。故障定位軟件及上層機(jī)管理軟件是行波定位系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。在故障定位軟件開(kāi)發(fā)中，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，提出了自動(dòng)定位與手動(dòng)定位相結(jié)合的綜合定位實(shí)現(xiàn)方案，并在手動(dòng)定位軟件中配置了單端定位的功能，以滿足運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的不同應(yīng)用需求。論文介紹了故障定位軟件主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理和方法。上層機(jī)管理軟件主要完成對(duì)整個(gè)行波定位系統(tǒng)的運(yùn)行管