CN210665925U - 一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置，包括GPS同步时钟、第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机和后台选线主机，GPS同步时钟分别连接第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机，第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机分别连接后台选线主机，本实用新型结构原理简单，筛选方法效率高、自动化程度高、准确度高，同时避免由于电网运行人员对行波测距相关理论掌握不足或操作失误导致其选错数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据筛选技术领域，具体为一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置。
背景技术
现有的行波测距装置普遍采用低门槛突变量启动，它在确保对弱故障可靠启动的同时，亦使大量非故障干扰杂波被记录，给故障数据有效筛选带来困难。行波测距需要的主要信息来自于故障初瞬数据，因此，对数据模态进行正确的判别，筛选出故障初瞬数据，是实现行波测距的最基本条件。在现场中，行波录波数据的筛选方法主要还是依靠现场运维人员根据已有的行波测距理论和经验对故障数据进行筛选。此方法工作量大、效率低，同时可能出现由于电网运行人员对行波测距相关理论掌握不足或操作失误导致其选错数据，以致测距失败。因此需要研究一种故障数据自动筛选方法，对故障数据信息进行综合分析和判别，筛选出故障初瞬数据，实现有效的故障测距。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置,包括GPS同步时钟、第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机和后台选线主机，所述GPS同步时钟分别连接第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机，所述第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机分别连接后台选线主机。
优选的，所述第一前置机、第二前置机、第三前置机、第四前置机结构完全一致，包括外壳体，所述外壳体表面设有多个指示灯，所述外壳体内腔设有控制器，所述控制器包括录波接入插件、行波插件和DSP插件，所述录波接入插件包括光耦和AD转换模块，所述光耦将开关量电信号转化为光信号，所述 DSP插件包括第一FPGA芯片和第一DSP芯片，所述第一FPGA芯片输入端分别连接光耦和AD转换模块输出端，所述AD转换模块输入端分别连接电压变送器和电流变送器，所述第一FPGA芯片与第一DSP芯片双向连接。
优选的，所述行波插件包括高度AD转换模块、第二FPGA芯片、第二DSP 芯片和C语言判断芯片，所述电流变送器连接高速AD转换模块，所述高速AD 转换模块连接第二FPGA芯片，所述第二FPGA芯片与第二DSP芯片双向连接，所述第二FPGA芯片与C语言判断芯片双向连接，所述C语言判断芯片与第一 DSP芯片双向连接，所述C语言判断芯片还与CPU插件双向连接。
优选的，多个指示灯包括运行指示灯、数据指示灯、通讯异常指示灯、GPS 异常指示灯、DSP异常指示灯以及告警指示灯。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构原理简单，筛选方法效率高、自动化程度高、准确度高，同时避免由于电网运行人员对行波测距相关理论掌握不足或操作失误导致其选错数据。
附图说明
图1为本实用新型工作原理示意图；
图2为本实用新型前置机结构示意图；
图3为本实用新型前置机控制原理框图；
图4为本实用新型工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置,包括GPS同步时钟1、第一前置机2、第二前置机3、第三前置机 4、第四前置机5和后台选线主机6，所述GPS同步时钟1分别连接第一前置机 2、第二前置机3、第三前置机4、第四前置机5，所述第一前置机2、第二前置机3、第三前置机4、第四前置机5分别连接后台选线主机6。
本实用新型中，第一前置机2、第二前置机3、第三前置机4、第四前置机 5结构完全一致，包括外壳体7，所述外壳体7表面设有多个指示灯8，多个指示灯包括运行指示灯、数据指示灯、通讯异常指示灯、GPS异常指示灯、DSP异常指示灯以及告警指示灯。所述外壳体7内腔设有控制器9，所述控制器9包括录波接入插件、行波插件和DSP插件，所述录波接入插件包括光耦10和AD转换模块11，所述光耦10将开关量电信号转化为光信号，所述DSP插件包括第一 FPGA芯片12和第一DSP芯片13，所述第一FPGA芯片12输入端分别连接光耦 10和AD转换模块11输出端，所述AD转换模块11输入端分别连接电压变送器 14和电流变送器15，所述第一FPGA芯片12与第一DSP芯片13双向连接。其中，电压变送器将高电压行波信号转化为低电压行波信号，电流变送器将大电流行波信号转化为小电流行波信号。
本实用新型中，行波插件包括高度AD转换模块16、第二FPGA芯片17、第二DSP芯片18和C语言判断芯片19，所述电流变送器15连接高速AD转换模块 16，所述高速AD转换模块16连接第二FPGA芯片17，所述第二FPGA芯片17与第二DSP芯片18双向连接，所述第二FPGA芯片17与C语言判断芯片19双向连接，所述C语言判断芯片19与第一DSP芯片13双向连接，所述C语言判断芯片19还与CPU插件20双向连接。
一种故障数据自动筛选方法，具体实现步骤如下：
1)正弦拟合函数的确定；设定正弦拟合函数模型为y(t)＝acos(100πt)+bsin(100πt)；然后，利用最小二乘法对采样数据进行拟合，可确定参数 a、b，即可求出正弦拟合函数。其中，y(t)为正弦拟合函数的瞬时值；t为采样时刻；a、b为待估计参数，正弦拟合幅值为
2)波形的正弦拟合度计算；计算采样波形与正弦拟合函数波形的正弦拟合度，定义为
其中，yi为i时刻的正弦拟合函数值；fi为i时刻的采样数据。
3)数据模态特征值的计算；将行波测距装置记录的故障初始电流行波数据Data分为2段不同数据：前4.5ms时窗数据Data1、后4.5ms时窗数据 Data2，分别对其进行正弦拟合计算，得到两组数据的正弦拟合度和幅值：(ρ 1，A1)，(ρ2，A2)；再利用式(9)计算数据模态特征值P。4)故障数据的筛选；通过大量实测数据的计算，确定筛选故障初瞬数据的阈值
按以下条件筛选出故障初瞬数据：
若
则判定为故障初瞬数据；
若
则判定为其他故障阶段数据。
综上所述，本实用新型结构原理简单，筛选方法效率高、自动化程度高、准确度高，同时避免由于电网运行人员对行波测距相关理论掌握不足或操作失误导致其选错数据。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置,其特征在于：包括GPS同步时钟(1)、第一前置机(2)、第二前置机(3)、第三前置机(4)、第四前置机(5)和后台选线主机(6)，所述GPS同步时钟(1)分别连接第一前置机(2)、第二前置机(3)、第三前置机(4)、第四前置机(5)，所述第一前置机(2)、第二前置机(3)、第三前置机(4)、第四前置机(5)分别连接后台选线主机(6)。
2.根据权利要求1所述的一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置，其特征在于：所述第一前置机(2)、第二前置机(3)、第三前置机(4)、第四前置机(5)结构完全一致，包括外壳体(7)，所述外壳体(7)表面设有多个指示灯(8)，所述外壳体(7)内腔设有控制器(9)，所述控制器(9)包括录波接入插件、行波插件和DSP插件，所述录波接入插件包括光耦(10)和AD转换模块(11)，所述光耦(10)将开关量电信号转化为光信号，所述DSP插件包括第一FPGA芯片(12)和第一DSP芯片(13)，所述第一FPGA芯片(12)输入端分别连接光耦(10)和AD转换模块(11)输出端，所述AD转换模块(11)输入端分别连接电压变送器(14)和电流变送器(15)，所述第一FPGA芯片(12)与第一DSP芯片(13)双向连接。
3.根据权利要求2所述的一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置，其特征在于：所述行波插件包括高度AD转换模块(16)、第二FPGA芯片(17)、第二DSP芯片(18)和C语言判断芯片(19)，所述电流变送器(15)连接高速AD转换模块(16)，所述高速AD转换模块(16)连接第二FPGA芯片(17)，所述第二FPGA芯片(17)与第二DSP芯片(18)双向连接，所述第二FPGA芯片(17)与C语言判断芯片(19)双向连接，所述C语言判断芯片(19)与第一DSP芯片(13)双向连接，所述C语言判断芯片(19)还与CPU插件(20)双向连接。
4.根据权利要求2所述的一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置，其特征在于：多个指示灯包括运行指示灯、数据指示灯、通讯异常指示灯、GPS异常指示灯、DSP异常指示灯以及告警指示灯。
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| CN201920986178.6U CN210665925U (zh) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | 一种行波正弦拟合的故障数据筛选装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117031382A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | 一种基于信噪比和正弦拟合方法的单端行波装置校验方法 |
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2019
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| CN117031382A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | 一种基于信噪比和正弦拟合方法的单端行波装置校验方法 |
| CN117031382B (zh) * | 2023-10-10 | 2024-02-20 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司 | 一种基于信噪比和正弦拟合方法的单端行波装置校验方法 |
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