CN211856871U - 一种行波测距校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种行波测距校验装置，该校验装置包括：至少一个故障信号源模块；所述故障信号源模块用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置的输出接口；所述输出接口用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果。本实用新型实施例提供的行波测距校验装置可以更加灵活地提供故障波形以用于行波测距设备的校验，增加校验的便利性，并提高校验精度。

Description

一种行波测距校验装置

技术领域

本实用新型涉及仪器校验技术领域，尤其是涉及一种行波测距校验装置。

背景技术

行波测距装置对电力系统输电线路进行故障测距计算合成，定位故障点，为调度指挥人员进行事故处理，减轻现场送电巡线人员的工作强度，提高故障巡出率发挥了重要作用。

目前，行波测距装置在高压输电线路中已得到广泛运用，为保证行波测距结果的有效性，有必要对行波测距装置进行校验，行波测距装置的校验过程，即是对故障行波仿真的过程，现有行波测距装置的校验只进行了简单的出厂校验，即在该装置的电流回路两端同时加一个直流电流信号判断其测距是否准确。安装到现场后的测距装置由于缺少测试平台就不再进行校验了；这样，行波测距装置在运行过程中就存在启动是否准确灵敏，精度是否满足要求的问题。

鉴于行波测距的重要性，有必要对行波测距装置进行校验，以保障行波测距结果的有效性，而现有的校验装置需要先下载预先设置的故障波形，然后用于校验，这对数据传输有一定的要求，并且由于故障波形只能在预先设置的数据库中进行选择，不能按照实际情况进行灵活变化，难以满足实际的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种行波测距校验装置及可自检行波测距系统，可以更加灵活地提供故障波形以用于行波测距设备的校验，增加了校验的便利性，并提高了校验精度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种行波测距校验装置，包括：至少一个故障信号源模块；所述故障信号源模块用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置的输出接口；所述输出接口用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果；可选的，所述行波测距校验装置还包括输入接口和故障回放模块，所述输入接口用于接收待校验的行波测距设备的测距结果，所述故障回放模块用于根据上述输入接口接收的测距结果进行故障回放。

可选的，所述故障回放模块支持最大数据采样率10MHz，支持故障波形高速回放，支持单次、连续、GPS分脉冲触发、开入组合触发的回放功能。

可选的，每个故障信号源模块包括至少一个信号通道，所述行波测距校验装置还包括同步模块，所述同步模块用于对所述至少一个信号通道的信号进行同步处理。

可选的，所述行波测距校验装置还包括PGPS卫星同步模块，所述PGPS卫星同步装置用于多个行波测距校验装置实现异地同步输出故障电流信号。

可选的，所述行波测距校验装置还包括：GPS同步接口，所述GPS同步接口的类型为RS-232接口。

可选的，所述异地同步输出故障电流信号的同步误差小于0.5us。

可选的，所述故障信号源模块包括：故障电流生成子模块和故障电流放大模块，所述故障电流生成模块用于生成初始故障电流信号，所述故障电流放大模块用于对所述初始故障电流信号进行放大。

可选的，所述故障电流生成子模块具体用于EMPT仿真波形数据或输入数据生成所述初始故障电流信号，所述输入数据为记录的故障电流行波数据。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种可自检行波测距系统，该系统包括行波测距设备，以及上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的行波测距校验装置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型提供的一种行波测距校验装置及可自检行波测距系统，该校验装置包括：至少一个故障信号源模块；所述故障信号源模块用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置的输出接口；所述输出接口用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果。本实用新型实施例提供的行波测距校验装置可以更加灵活地提供故障波形以用于行波测距设备的校验，增加校验的便利性，并提高校验精度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。在本实用新型实施例中，

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例提供的一种行波测距校验装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种故障信号源模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种行波测距校验装置的结构示意图；。

图4是本实用新型实施例提供的又一种行波测距校验装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种行波测距校验装置的测试环境示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种可自检行波测距系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

下面对本申请设计的专业术语进行解释说明。

行波(travelling wave)是指平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化，相位沿传输线按线性规律变化。从相邻时刻t1和t1+ △t进行考察，可以发现波形随时间的增长而向传输线的终端移动。

入射波和反射波：自传输线始端向终端行进的波称为入射行波，简称入射波；自终端向始端行进的波称为反射行波，简称反射波。在同一的正弦激励下，这两种波可能同时存在。它们具有同样的传播速度和同样的衰减，也具有同样的相位变化规律，但传播方向相反。

只呈现入射波的条件：

①传输线是均匀的。

②终端的负载阻抗ZL与传输线的特性阻抗Zc相等；或者，传输线电气长度很大，以致反射波与入射波相比时可予忽略。

行波衰减和行波因子：

以入射行波为例，任意点P的电压和电流可分别表达为：

v＝U₁e^-ax sin(ωtβz)

i＝U₁/Z_ce ^-axsin(ωt-βz)

式中U1为传输线始端的电压，a为传输线的衰减系数；z为P点到始端的距离；β为传输线的相移系数。

在电力系统中由于输电线路较长和故障点的不确定性，所以输电线路故障点的测距就变得尤为重要。准确的故障点测距可以缩小巡线范围，减少停电时间，提高线路供电可靠性。输电线路发生故障后，在故障点附加电源的作用下，线路上会产生接近于光速传播的电压和电流行波。利用行波进行故障点距离的测量是一种行之有效的输电线路故障检测手段，一种输电线路故障的双端测距方式，利用行波测距装置选择电流行波信号作为录波监视和测距分析的信号，实时采集、记录输电线路故障产生的初始波到达检测母线两端的行波信号，利用小波变换技术分析行波信号到达母线两端的时间差，计算出故障点位置。

目前，现有的校验装置需要先下载预先设置的故障波形，然后用于校验，这对数据传输有一定的要求，并且由于故障波形只能在预先设置的数据库中进行选择，不能按照实际情况进行灵活变化，难以满足实际的需求。基于此，本实用新型实施例提供的一种行波测距校验装置及可自检行波测距系统，通过设置故障波形仿真信号源，可以更加灵活地提供故障波形以用于行波测距设备的校验，增加校验的便利性，并提高校验精度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种行波测距校验装置进行详细介绍。

本实用新型实施例提供了一种行波测距校验装置100，如图1所示，为该装置的结构示意图，由图1可见，该行波测距校验装置100包括至少一个故障信号源模块10和输出接口11。其中，所述故障信号源模块10用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置100的输出接口11；所述输出接口11用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果。

在利用该校验装置进行校验时，首先由故障信号源模块10产生故障电流信号，例如，在单端校验中，对于单台行波测距设备进行校验，可由该故障信号源模块10生成模拟的单端故障电流波形，该单端故障波形已知故障距离。然后，该故障信号源模块10将生成的模拟的单端故障电流波形提供给输出接口11，并通过输出接口11提供给待校验的行波测距设备。接着，行波测距设备工作并得到实际测距结果，将该测距结果与上述单端故障波形进行对比，计算出误差值，若误差小于预设的阈值，例如该阈值可以是针对该类型行波测距设备的规范参考误差范围值，则表示待检测的行波故障测距装置合格，否则为不合格。

如图1所示，N1、N2、N3表示所述故障信号源模块10的信号通道。即每个故障信号源模块10包括至少一个信号通道N，所述行波测距校验装置100还包括同步模块12，所述同步模块12用于对所述至少一个信号通道的信号进行同步处理，然后将同步处理后的电流信号通过输出接口11提供给待测行波测距设备。

进一步的，如图2所示所述故障信号源模块10包括：故障电流生成子模块 101和故障电流放大模块102，所述故障电流生成模块用于生成初始故障电流信号，所述故障电流放大模块102用于对所述初始故障电流信号进行放大。其中，所述故障电流放大模块102可以为高性能线性电流放大器。

进一步的，所述故障电流生成子模块101具体用于EMPT仿真波形数据或输入数据生成所述初始故障电流信号，所述输入数据为记录的故障电流行波数据。

相比于现有行波测距校验装置100，本实用新型实施例提供的校验装置，其故障信号源模块10可以根据实际的校验需求情况，生成相应的故障波形，例如可以是单端故障电流波形或是双端故障电流波形等等，而不需要预先下载设置好的故障波形并传输到校验仪中，使用更加灵活方便。

本实用新型提供的一种行波测距校验装置100及可自检行波测距系统，该校验装置包括：至少一个故障信号源模块10；所述故障信号源模块10用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置100的输出接口11；所述输出接口11用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果。本实用新型实施例提供的行波测距校验装置100可以更加灵活地提供故障波形以用于行波测距设备的校验，增加校验的便利性，并提高校验精度。

本实用新型实施例还提供了另一种行波测距校验装置100，在图1的基础上，该校验装置还包括故障回放模块14，如图3所示，为本实施例中的另一种行波测距校验装置100的结构示意图。

如图3所示，所述行波测距校验装置100还包括输入接口13和故障回放模块14，所述输入接口用于接收待校验的行波测距设备的测距结果，所述故障回放模块14用于根据上述输入接口接收的测距结果进行故障回放。

在本实用新型中，所述故障回放模块14支持最大数据采样率10MHz，支持故障前慢速回放，最长回放时间50s，支持故障波形高速回放，最短回放周期80ms 以及单次、连续(幅值小于5A)、GPS分脉冲触发、开入组合触发的回放模式。

本实用新型实施例还提供了另一种行波测距校验装置100，在图3的基础上，该校验装置还包括故障回放模块14，如图4所示，为本实施例中的又一种行波测距校验装置100的结构示意图。

如图4所示，所述行波测距校验装置100还包括PGPS卫星同步模块16， GPS同步接口15，其中，所述PGPS卫星同步装置用于多个行波测距校验装置 100实现异地同步输出故障电流信号，所述GPS同步接口15的类型为RS-232 接口；所述异地同步输出故障电流信号的同步误差小于0.5us。

在实际操作中，例如，在进行行波测距设备的双端故障检测时，需要用到两台行波测距校验装置100，这两个校验装置通过该PGPS卫星同步模块16实现信号的同步触发，进而完成对行波测距设备的校验。

具体的，如图5所示，为双端校验时的测试环境示意图。由图5可见，对于每一端，均包括行波测距校验仪(包括PGPS卫星同步模块16)、以及行波故障测距设备。进行测试时，M和N端的行波测距校验仪中的故障信号源模块10 生成双端故障波形，该故障波形已知故障位置，通过PGPS卫星同步模块16，同步触发向两端的行波测距校验仪输出故障电流信号，并输出给行波故障测距设备。行波故障测距设备会根据本侧接收到的校验仪发出的故障行波波头和对侧行波故障测距设备发来的行波头时间差t，以及波速v、线路总长L，定位出故障位置，然后与实际已知的故障位置进行比较，计算误差，以检验行波故障测距设备是否合格，达到校验的目的。

参见图6，为本实用新型实施例提供的一种可自检行波测距系统的结构示意图，由图6可见，该可自检行波测距系统300包括行波测距设备200，以及上述实施例及其可能的实施方式之一提供的行波测距校验装置100。

在实际操作中，该可自检行波测距系统200可以随时通过行波测距校验装置100对行波测距设备200进行检验，达到自检的目的，使用灵活多变，且检验更加可靠。

本实用新型实施例提供的可自检行波测距系统300，与上述实施例提供的行波测距校验装置100具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、

“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种行波测距校验装置，其特征在于，包括：至少一个故障信号源模块；所述故障信号源模块用于产生模拟的故障电流信号提供给行波测距校验装置的输出接口；所述输出接口用于将所述模拟的故障电流信号提供给待校验的行波测距设备，以得到测距结果；

还包括输入接口和故障回放模块，所述输入接口用于接收待校验的行波测距设备的测距结果，所述故障回放模块用于根据上述输入接口接收的测距结果进行故障回放。

2.根据权利要求1所述的行波测距校验装置，其特征在于，所述故障回放模块支持最大数据采样率10MHz，支持故障波形高速回放，支持单次、连续、GPS分脉冲触发、开入组合触发的回放功能。

3.根据权利要求1所述的行波测距校验装置，其特征在于，每个故障信号源模块包括至少一个信号通道，所述行波测距校验装置还包括同步模块，所述同步模块用于对所述至少一个信号通道的信号进行同步处理。

4.根据权利要求3所述的行波测距校验装置，其特征在于，还包括PGPS卫星同步模块，所述PGPS卫星同步装置用于多个行波测距校验装置实现异地同步输出故障电流信号。

5.根据权利要求4所述的行波测距校验装置，其特征在于，还包括：GPS同步接口，所述GPS同步接口的类型为RS-232接口。

6.根据权利要求4或5所述的行波测距校验装置，其特征在于，所述异地同步输出故障电流信号的同步误差小于0.5us。

7.根据权利要求1-5任一项所述的行波测距校验装置，其特征在于，所述故障信号源模块包括：故障电流生成子模块和故障电流放大模块，所述故障电流生成模块用于生成初始故障电流信号，所述故障电流放大模块用于对所述初始故障电流信号进行放大。

8.根据权利要求7所述的行波测距校验装置，其特征在于，所述故障电流生成子模块具体用于EMPT仿真波形数据或输入数据生成所述初始故障电流信号，所述输入数据为记录的故障电流行波数据。

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