CN105785143A - 一种低压线路在线核相装置及其核相方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低压线路在线核相装置及其核相方法，包括用于测量相位和电压幅值的测量单元，用于两处测量相位比对计算的核相计算单元，同步授时及计时单元，无线通讯单元，用于显示相别数据、计算信息和相位判别结果的显示单元以及控制单元。本发明通过GPS或北斗时钟模块的时钟标记，使测量时刻一致，提高了测量精度，且通过GRPS无线通讯，增长了信号远距离传输的可靠性，扩大了测量范围，可实现跨台区的测量。

Description

一种低压线路在线核相装置及其核相方法

技术领域

本发明涉及电力线路运维检修设备领域,具体涉及一种低压线路在线核相装置及其核相方法。

背景技术

在电力系统二次侧线路中，常常需要对线路进行核相，判断某线路所属相，或是对两条线路进行核相，判断其是否同相。新建变电站投运前需要通过核相判断线路连接是否正确、供电线路运维检修中需要对线路核相。特别是在低压供电线路中，由于配线大多分批次安装,并且跨越的时间段较长，分支箱接线混乱，以致变压器三相负荷不平衡、低电压等问题出现，需要通过核相调节变压器三相负荷。近年来国家电网公司为了降低线路损耗，加强对供电台区的精细化管理，全面开展用户的台区确认和相别识别工作。电力线路的核相是电力系统配电线路运维检修中不可或缺的一项工作。

现有钳形相位区范围内进行测量，无法开展跨台区的测量，使用范围受到限制。表、高压核相仪、配网台区用户识别仪等设备具备核相功能。钳形相位表通过测量电信号的相位直接比较相位差进行核相，高压核相仪通过测量电压信号采用有线或无线短距离传输信号至控制主机实现线路核相。这两种核相的主要缺点在于不能实现远距离测量需要，操作复杂、安全性差。而配网台区用户识别仪主要采用载波通讯和脉冲识别的方式实现核相，此模式具有测试距离长的优点，但输出的脉冲信号，在载波传输过程中，存在严重衰减、相间耦合等问题，导致相别测量的准确性、可靠性降低，尤其是线路长的较大台区，并且只能在本台。

发明内容

本发明所要解决的是上述中的技术问题，提供一种可实现数据远距离比对传输，且可靠性高的低压线路在线核相装置。

进而地，本发明还提供了采用上述核相装置的核相方法。

一种低压线路在线核相装置,其特征在于,包括:

测量单元,包括核相采样模块,用于接入待测二次侧线路，并获取待测二次侧线路信号中的电压幅值和相位角；

核相计算单元，包括第一核相输入端、第二核相输入端和计算模块，第一核相输入端用于获得上述测量单元的测量值，第二核相输入端获得参考相位或需比较相位的测量值，计算模块用于计算第一核相输入端和第二核相输入端获得测量值之间的电压幅值差和相位差；

同步授时及计时单元，包括GPS时钟同步模块或北斗时钟同步模块，用于为装置定位、各单元进行时间校准、以及为测量单元的测量时间定时；

无线通讯单元，用于无线发送所述测量单元的测量数据、所述核相计算单元计算数据，以及用于无线接收参考核相或需对比核相的测量值并输出至所述核相计算单元的第二核相输入端；

控制单元，包括微处理器，与上述各单元的控制端连接，用于制定测量和采集策略，依据所述相位差和预设相位差上限值确定相位情况，并进行相位情况对应的指示操作；所述相位情况为：相位同相和相位不同相。

所述低压线路在线核相装置，还包括模数转换模块，用于将待测二次侧线路信号转换为符合所述测量单元测量值的数字信号。

所述低压线路在线核相装置，还包括显示单元，由所述控制单元控制，用于显示测量单元的测量值、核相计算单元的比较计算值、时间状态、无线通讯状态及相位情况。

所述低压线路在线核相装置，还包括警报单元，用于在装置运行异常和测量相位不同相时发出警报。

所述低压线路在线核相装置，还包括数据存储单元，用于存储无线通讯单元的待发送数据，及接收的数据。

所述无线通讯单元中设有GPRS通讯模块。

使用上述的一种低压线路在线核相装置的核相方法，包括以下步骤，

1)选择拟比较的两处待测二次侧线路的测量点，分别为第一测量点和第二测量点，通过模数转换模块转换为数字信号后，将核相装置A和核相装置B分别接入第一测量点和第二测量点；

2)启动核相装置A和核相装置B，通过各自的GPS时钟同步模块或北斗时钟同步模块，进行时间校准并保持一致；

3)在同一时刻，核相装置A和核相装置B分别采集并测量第一测量点和第二测量点的电压值、电压幅值和相位角；

4)将核相装置B的测量数据进行时刻标记，通过无线通讯单元发送至核相装置A中，经核相装置A中的数据存储单元存储后，发送至并通过核相计算单元将第一测量点和第二测量点的测量数据进行比较并计算电压幅值差和相位差；相同地，核相装置A的测量值亦发送至核相装置B。

5)通过显示器显示电压幅值差和相位差，确定并显示相位情况，获得核相结果。

装置异常，相位情况为相位不同相，通过警报单元发出警报。

所述第二测量点所在线路为相位已知的参考线路，便于快速确认第一测量点的相位。

本发明的低压线路在线核相装置具有如下技术效果：

1、通过GPS或北斗时钟模块的时钟标记，使测量时刻一致，提高了测量精度；

2、通过GRPS无线通讯，增长了信号远距离传输的可靠性，扩大了测量范围，可实现跨台区的测量。

附图说明

图1为本发明的测量原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步地说明。

如图所示的低压线路在线核相装置,通过两个或多个装置分别与相应的拟测线路连接，并将相位结果进行比对计算，判断拟测线路的所属相。

包括，微处理器，控制协调各单元及模块的运行，并判断和显示最终的相位情况。模数转换模块，用于将待测二次侧线路信号转换为符合所述测量单元测量值的数字信号。测量单元，该单元内置有核相采样模块，接入转换为数字信号后的二次侧线路信号，测量并采集该信号中的电压幅值和相位角。核相计算单元，包括第一核相输入端、第二核相输入端和计算模块，第一核相输入端用于获得所在测量单元的各测量值，第二核相输入端获得另一处的核相装置中，相位已知的参考相位，或需与本装置的所测相位进行相位比较的测量值，通过计算模块，计算第一核相输入端和第二核相输入端获得测量值之间的电压幅值差和相位差，并于显示单元中显示。同步授时及计时单元，为GPS时钟同步模块，精度为微秒级，两台用于相位比对和计算的核相装置间，通过GPS时钟进行时间校准，使两台装置的时钟同步。GPRS通讯单元，用于无线发送所述测量单元的测量数据、所述核相计算单元计算数据，以及用于无线接收参考核相或需对比核相的测量值并输出至所述核相计算单元的第二核相输入端。数据存储单元，为SD存储卡，用于存储无线通讯单元的待发送数据，及接收的数据。微处理器，与上述各单元的控制端连接，用于制定测量和采集策略，使两台设备根据预订策略在同一时刻进行信息测量与采集，并依据所述相位差和预设相位差上限值判断二者的相位是否同相，并进行相位情况对应的指示操作，并控制警报单元在装置异常和所测相位不同时，发出相应的警报。装置中还设有显示器，用于显示测量单元的测量值、核相计算单元的比较计算值、时间状态、无线通讯状态及相位情况。

使用本装置的核相方法为，

1)选择拟比较的两处待测二次侧线路的测量点，分别为第一测量点和第二测量点，通过模数转换模块转换为数字信号后，将核相装置A和核相装置B分别接入第一测量点和第二测量点，第二测量点所在线路为相位已知的参考线路；

2)启动核相装置A和核相装置B，通过各自的GPS时钟同步模块或北斗时钟同步模块，进行时间校准并保持一致；

3)在同一时刻，核相装置A和核相装置B分别采集并测量第一测量点和第二测量点的电压值、电压幅值和相位角；

4)将核相装置B的测量数据进行时刻标记，通过无线通讯单元发送至核相装置A中，经核相装置A中的数据存储单元存储后，发送至并通过核相计算单元将第一测量点和第二测量点的测量数据进行比较并计算电压幅值差和相位差；相同地，核相装置A的测量值亦发送至核相装置B。

5)通过两台装置各自的显示器，显示电压幅值差和相位差，确定并显示相位情况，综合判断，获得二者的相别关系，并且，在装置异常，相位情况为相位不同相时，将通过警报单元发出警报。

以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种低压线路在线核相装置,其特征在于,包括:

测量单元,包括核相采样模块,用于接入待测二次侧线路，并获取待测二次侧线路信号中的电压幅值和相位角；

核相计算单元，包括第一核相输入端、第二核相输入端和计算模块，第一核相输入端用于获得上述测量单元的测量值，第二核相输入端获得参考相位或需比较相位的测量值，计算模块用于计算第一核相输入端和第二核相输入端获得测量值之间的电压幅值差和相位差；

同步授时及计时单元，包括GPS时钟同步模块或北斗时钟同步模块，用于为装置定位、各单元进行时间校准、以及为测量单元的测量时间定时；

无线通讯单元，用于无线发送所述测量单元的测量数据、所述核相计算单元计算数据，以及用于无线接收参考核相或需对比核相的测量值并输出至所述核相计算单元的第二核相输入端；

控制单元，包括微处理器，与上述各单元的控制端连接，用于制定测量和采集策略，依据所述相位差和预设相位差上限值确定相位情况，并进行相位情况对应的指示操作；所述相位情况为：相位同相和相位不同相。

2.根据权利要求1所述的一种低压线路在线核相装置,其特征在于,还包括模数转换模块，用于将待测二次侧线路信号转换为符合所述测量单元测量值的数字信号。

3.根据权利要求1所述的一种低压线路在线核相装置,其特征在于,还包括显示单元，由所述控制单元控制，用于显示测量单元的测量值、核相计算单元的比较计算值、时间状态、无线通讯状态及相位情况。

4.根据权利要求1所述的一种低压线路在线核相装置,其特征在于,还包括警报单元，用于在装置运行异常和测量相位不同相时发出警报。

5.根据权利要求1所述的一种低压线路在线核相装置,其特征在于,还包括数据存储单元，用于存储无线通讯单元的待发送数据，及接收的数据。

6.根据权利要求1所述的一种低压线路在线核相装置,其特征在于,所述无线通讯单元中设有GPRS通讯模块。

7.一种使用权利要求1-6任一项所述的一种低压线路在线核相装置，其核相方法包括以下步骤，

1)选择拟比较的两处待测二次侧线路的测量点，分别为第一测量点和第二测量点，通过模数转换模块转换为数字信号后，将核相装置A和核相装置B分别接入第一测量点和第二测量点；

2)启动核相装置A和核相装置B，通过各自的GPS时钟同步模块或北斗时钟同步模块，进行时间校准并保持一致；

3)在同一时刻，核相装置A和核相装置B分别采集并测量第一测量点和第二测量点的电压值、电压幅值和相位角；

4)将核相装置B的测量数据进行时刻标记，通过无线通讯单元发送至核相装置A中，经核相装置A中的数据存储单元存储后，发送至并通过核相计算单元将第一测量点和第二测量点的测量数据进行比较并计算电压幅值差和相位差；相同地，核相装置A的测量值亦发送至核相装置B。

5)通过显示器显示电压幅值差和相位差，确定并显示相位情况，获得核相结果。

8.根据权利要求7所述的一种低压线路在线核相装置的核相方法，其特征在于，装置异常，相位情况为相位不同相，通过警报单元发出警报。

9.根据权利要求7所述的一种低压线路在线核相装置的核相方法，其特征在于所述第二测量点所在线路为相位已知的参考线路。