RU153360U1

RU153360U1 - Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи с улучшенной селективностью и точностью определения места грозового разряда

Info

Publication number: RU153360U1
Application number: RU2014133666/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Гайворонский; Андрей Леонидович Соловьев; Антон Сергеевич Бутымов; Анатолий Владимирович Пуртов; Лев Викторович Максимов
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2015-07-20

Abstract

1. Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи с улучшенной селективностью и точностью определения места грозового разряда, включающая минимум одну пару регистраторов грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен к соответствующему датчику грозовых перенапряжений, отличающаяся тем, что дополнительно содержит коррелятор с возможностью вычисления корреляционной функции между сигналами, полученными от датчиков перенапряжений.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулируемую линию задержки между сигналами.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство памяти для записи сигналов.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что коррелятор реализован на основе микропроцессора.5. Система по п.1 отличающаяся тем, что коррелятор реализован на основе аналогового перемножителя.

Description

Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи с улучшенной селективностью и точностью определения места грозового разряда

Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть применена для оперативного получения сведений о грозовой обстановке и интенсивности грозовой деятельности на трассах высоковольтных воздушных линий электропередач (ВЛ).

Известно «Устройство отображения пространственного распределения источников эмиссии некогерентного излучения» Заявка RU 94036410 [1], включающее m приемных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя сигналов, усилителя, аналого-цифрового преобразователя и блока памяти, выход которого является выходом данного приемного канала, корреляционный процессор, блок управления и регистрирующее устройство, блок вычисления задержек сигналов с одним входом и m выходами, каждый из которых соединен с управляющим входом блока памяти соответствующего приемного канала, корреляционный процессор содержит перемножитель сигналов с m входами, являющимися входами процессора, и интегратор, вход которого соединен с выходом перемножителя, а выход является выходом процессора, блок управления содержит m выходов запуска, каждый из которых соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя соответствующего приемного канала, и выход задания координат, соединенный со входом блока вычисления задержек и управляющим входом регистрирующего устройства, при этом выход каждого приемного канала связан с соответствующим входом корреляционного процессора, выход последнего соединен с информационным входом регистрирующего устройства. Возможным применением изобретения является определение координат грозовых разрядов.

Недостатком системы является невозможность определения места воздействия грозового разряда на высоковольтную линию электропередачи.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ТРАССЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ» RU ПМ 137392 [2], включающая минимум одну пару регистраторов грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен к соответствующему датчику грозовых перенапряжений.

Известная конструкция обладает возможностью определения места события на высоковольтной линии электропередачи, например, удара молнии.

Недостатком известной конструкции является невысокая точность места определения удара молнии, недостаточная помехоустойчивость и надежность определения места удара молнии.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение точности, надежности, помехоустойчивости.

Технический результат достигается тем, что система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи с улучшенной селективностью и точностью определения места грозового разряда, включающая минимум одну пару регистраторов грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен к соответствующему датчику грозовых перенапряжений, характеризуется тем, что дополнительно содержит коррелятор (коррелометр, коррелограф) с возможностью вычисления корреляционной функции между сигналами, полученными от датчиков перенапряжений.

Система может дополнительно содержать регулируемую линию задержки между сигналами. Наличие регулируемой задержки позволит точнее и надежнее определить место грозового разряда на высоковольтной линии (ВЛ).

Система может дополнительно содержать устройство памяти для записи сигналов. Наличие устройства памяти позволит производить дополнительный удаленный анализ сигнала, что позволит при необходимости уточнить место и наличие события.

Коррелятор может быть реализован на микропроцессоре. Указанное выполнение достаточно экономично и функционально.

Коррелятор может быть реализован на аналоговом перемножителе. Аналоговый перемножитель позволит упростить обрабатывающую часть системы.

На фиг. 1 изображен функциональная схема системы на фиг. 2, пример осциллограмм сигналов, где:

1 - высоковольтная линия;

2 - первый регистратор;

3 - приемник сигналов точного времени;

4 - первый датчик;

5 - первая линия задержки;

6 - коррелятор;

7 - второй датчик;

8 - второй регистратор;

9 - вторая линия задержки.

10 - основной сигнал на первом регистраторе (Р1);

11 - основной сигнал на втором регистраторе (Р2);

12 - сигнал помехи на Р2;

13 - уровень запуска;

14 - текущее время прихода сигнала, зарегистрированное на Р1;

15 - текущее время прихода сигнала помехи, зарегистрированное на Р2;

16 - время прихода истинного сигнала зарегистрированное на Р2.

Система действует следующим образом: К высоковольтной линии 1 подключены первый датчик 4 и второй датчик 7, сигналы с датчиков поступают на входы первого регистратора 2 и второго регистратора 8 соответственно. Регистраторы снабжены приемниками сигналов точного времени 3. Первая линия задержки 5 включена между первым регистратором 3 и первым входом коррелятора 9. Вторая линия задержки 9 включена между вторым регистратором 8 и вторым входом коррелятора 6.

Основной сигнал на первом регистраторе показан поз.10, текущее время прихода сигнала, зарегистрированное на Р1, показано поз.14. Сигнал, зарегистрированный вторым регистратором содержит основной сигнал 11, с временем прихода основного (истинного) сигнала 16 и сигналом помехи 12, текущее время прихода сигнала помехи, зарегистрированное на Р2 поз.15. Уровень запуска обозначен поз.13. При отсутствии корреляционной обработки основной сигнал без помехи регистрируется правильно, но если сигнал помехи превышает уровень запуска, установленный регистратором, то помеха воспринимается как основной сигнал, что приводит к полностью неверному определению координаты грозового разряда. При корреляционной же обработке отклик коррелятора от основного сигнала значительно превышает отклик от сигнала помехи и система правильно и надежно вычисляет параметры события, например, время прихода импульса от удара молнии в высоковольтную линию.

Разница времени прихода сигналов

- содержит ошибку

, которая устраняется блоком корреляционной обработки сигналов.

Коррелятор, линии задержки могут выполняться как в виде отдельных блоков, так и в составе общего обрабатывающего блока на основе микропроцессора.

Технический результат - повышение точности достигается тем, что корреляционная функция меньше чувствительна к помехам, что позволяет уточнить время события и задержку сигнала от места удара молнии до датчика и соответствующего регистратора, что позволит более точно определить расстояние между ударом молнии и датчиком.

Технический результат - повышение надежности системы достигается тем, что появляется возможность фильтрации помех, что позволит надежно и однозначно определить место удара молнии.

Технический результат - повышение помехоустойчивости достигается высокой избирательностью корреляционной функции.

Промышленное применение. Полезная модель может с успехом применяться при производстве систем мониторинга событий, в том числе грозовых разрядов на воздушных линиях электропередач.

Claims

1. Система мониторинга грозовых разрядов на воздушных линиях электропередачи с улучшенной селективностью и точностью определения места грозового разряда, включающая минимум одну пару регистраторов грозовых перенапряжений, установленных с двух концов контролируемой линии, каждый из регистраторов снабжен приемником сигналов точного времени и выполнен с возможностью фиксации значений текущего времени и записи с преобразованием в цифровую форму выходного сигнала соответствующего датчика, каждый регистратор подключен к соответствующему датчику грозовых перенапряжений, отличающаяся тем, что дополнительно содержит коррелятор с возможностью вычисления корреляционной функции между сигналами, полученными от датчиков перенапряжений.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулируемую линию задержки между сигналами.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство памяти для записи сигналов.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что коррелятор реализован на основе микропроцессора.

5. Система по п.1 отличающаяся тем, что коррелятор реализован на основе аналогового перемножителя.