輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)

HD-N89輸電線路工頻參數(shù)帶電測量系統(tǒng)使用說明書武漢華新儀電力科技有限公司W(wǎng)uHanHuaXinyiPowerTechnologyCo.,Ltd目錄TOC\o"1-5"\h\z帶電測量系統(tǒng)外觀 3帶電測量系統(tǒng)軟件界面 4\o"CurrentDocument"帶電測量系統(tǒng)的特點 5\o"CurrentDocument"帶電測量系統(tǒng)解決的關鍵問題 5\o"CurrentDocument"帶電測量系統(tǒng)的測量參數(shù)、測量范圍和測量精度 7\o"CurrentDocument"帶電測量系統(tǒng)的主要技術指標 7\o"CurrentDocument"異頻法測量線路工頻參數(shù)存在的主要問題 8帶電測量系統(tǒng)外觀帶電測量系統(tǒng)軟件界面帶電測量系統(tǒng)的特點基于GPS和嵌入式技術的輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)（已獲國家發(fā)明專利ZL200710053527.0）具有以下特點：采用基于GPS的異地信號同步采樣技術，異地信號的同步采樣誤差小于100納秒；采用VC++軟件編程，實現(xiàn)可視化操作界面；采用嵌入式工控機，儀器面板為8英寸彩色液晶顯示屏（含觸摸功能）；數(shù)據(jù)采集采用32位高速處理器DSP，數(shù)據(jù)傳輸采用以太網(wǎng)和USB接口；采集八路電流、六路電壓，每路設兩檔可調(diào)，檔位調(diào)節(jié)采用繼電器方式調(diào)節(jié)。大檔量程為：0-400V（交流），0-5A（交流）；小檔量程為：0-5V（交流），0-0.5A（交流）；線路參數(shù)帶電測試系統(tǒng)集成化、一體化。能實時查看采集的電流、電壓波形；測量參數(shù)配置采用表格輸入，輸入方便，修改容易；測量系統(tǒng)可測量輸電線路的正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容、零序互感、零序互電容、波阻抗等各種工頻參數(shù)；適用于各種電壓等級（10kV-1000kV）、任意回互感線路參數(shù)的帶電測量，還能適應于T接線和含T接線互感線路等復雜輸電線路參數(shù)的帶電測量。在干擾很大的情況下，直接利用我們提出的“干擾法”進行測量，利用“干擾法”測量輸電線路的零序阻抗和零序電容的方法已申請發(fā)明專利并獲得授權。干擾法的思想是利用干擾源作為測量電源，不再對測量線路施加任何測試電源，從而化害為利。本系統(tǒng)即可在輸電線路帶電運行時測量線路的各種工頻參數(shù)，也可在輸電線路部分或全部停電時進行測量。帶電測量系統(tǒng)解決的關鍵問題通過將GPS技術和嵌入式儀器技術引入到輸電線路參數(shù)帶電測量中，對輸電線路工頻參數(shù)進行帶電測量，提高強干擾環(huán)境下輸電線路工頻參數(shù)測量的精度，減少線路停電帶來的供電損失，開發(fā)出基于GPS技術的輸電線路工頻參數(shù)帶電測試系統(tǒng)，使整體技術達到國際領先水平（成果鑒定結論）。研制和開發(fā)性能卓越的帶電測試系統(tǒng)用于輸電線路參數(shù)的帶電測量中，并解決了以下關鍵問題：1、抗強干擾的輸電線路參數(shù)帶電測量技術在鄰近互感線路帶電運行情況下進行線路參數(shù)的測量，通常都是在強干擾環(huán)境下進行的?，F(xiàn)有的異頻法由于只采集被測量線路的電壓和電流數(shù)據(jù)，只能消除工頻干擾，卻無法克服自身帶來的異頻干擾。帶電測量系統(tǒng)基于GPS技術，同時采集所有有互感的線路兩端的電壓和電流數(shù)據(jù)，通過數(shù)字濾波方法，同時消除各種工頻和異頻干擾，保證了測量原理的正確性。2、特高壓交（直）流輸電線路工頻參數(shù)測量技術由于能源分布的不均勻性和不同地區(qū)用電量的巨大差異，需要采用特高壓交（直）流輸電線路進行電能的大容量和遠距離傳輸，因此特高壓交（直）流輸電線路在電力系統(tǒng)中越來越多，傳統(tǒng)的基于集中參數(shù)模型的測量方法由于不考慮線路分布電容的影響，僅能滿足200km內(nèi)的輸電線路參數(shù)測量的要求，無法滿足特高壓遠距離（1000kV，2000km以上）線路工頻參數(shù)精確測量的要求。帶電測量系統(tǒng)基于分布參數(shù)模型的輸電線路參數(shù)測量方法，該方法把線路的分布電容作為未知的參數(shù)，與線路的分布電阻和分布電感等未知參數(shù)一起進行綜合測量，因而大大提高了線路參數(shù)測量的精度。3、測量系統(tǒng)高精度測量技術為進一步提高測量系統(tǒng)自身的精度，本測量系統(tǒng)采用高分辨率（16位）的高速（500k以上的采樣率）模數(shù)轉換芯片（A/D）以及DSP數(shù)據(jù)處理器，并通過在硬件上采用多種措施如接地、屏蔽、去耦和濾波等措施來提高系統(tǒng)的抗干擾能力，提高對測量信號的采集和處理精度。4、繼電器自動換檔技術采用帶電測量技術，需要從帶電運行線路的電壓互感器和電流互感器的二次側采集電壓和電流數(shù)據(jù)，這些信號通常很小，而加壓線路上的電壓和電流通常很大，這樣測量系統(tǒng)就需要同時兼顧大信號和小信號的采集。帶電測量系統(tǒng)通過利用繼電器自動換檔技術，巧妙地調(diào)整傳感器上繞線的匝數(shù)來實現(xiàn)同一個傳感器即可采集大信號，也可采集小信號，且不改變模數(shù)轉換芯片的分辨率，保障對大信號和小信號的測量具有相同的測量精度。帶電測量系統(tǒng)的測量參數(shù)、測量范圍和測量精度測量系統(tǒng)可測量輸電線路的正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容、零序互感、零序互電容、波阻抗等各種工頻參數(shù)。帶電測量系統(tǒng)的直接測量范圍為：交流電壓：大檔：0?400V；小檔：0?5V交流電流：大檔：0?5A；小檔：0?0.5A本測量系統(tǒng)上電后，缺省的輸入量程均為大檔位?？赏ㄟ^軟件的設置來切換量程。如果信號輸入超過上述范圍，需外接PT或CT后才能接入裝置。帶電測量系統(tǒng)的測量范圍為：測量誤差在0.5%以內(nèi)。帶電測量系統(tǒng)的主要技術指標基于GPS和嵌入式技術的輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)的主要技術指標如下。主要技術指標對比指標輸電線路參數(shù)帶電測量系統(tǒng)同類產(chǎn)品1測量方式即可帶電測量，也可停電測量只能停電測量2GPS時間同步技術有無3操作系統(tǒng)和軟件平臺基于WINDOWS的VC++軟件編程，實現(xiàn)可視化軟件操作單片機系統(tǒng)4處理器高性能工控機單片機5數(shù)據(jù)信號處理器采用32位高速處理器DSP無6輸入輸出接口數(shù)據(jù)傳輸米用以太網(wǎng)和USB接口USB接口或無7檔位調(diào)節(jié)檔位米用繼電器方式自動調(diào)節(jié)。手動調(diào)節(jié)或無8量程同一路輸入信號有大、小兩個量程只有單一量程9測量精度0.2級0.2級?0.5級10測量線路電壓等級35?1000kV35?220kV11測量線路距離10?2500km10?200km12測試線路的范圍可適用T接線和含T接線互感線路等各種復雜線路工頻參數(shù)測量只能測量簡單的線路13測量波形實時顯示、回放與保存可以不可以14測量原理測量原理嚴格正確異頻法在強干擾環(huán)境下存在測量方法上的錯誤或缺陷異頻法測量線路工頻參數(shù)存在的主要問題1.在強電磁干擾環(huán)境下，異頻法的測量原理存在嚴重的錯誤異頻法的基本測量思想是采用異頻（40?60Hz）電源代替工頻電源作為測試電源，以避開測量過程中的工頻干擾，通過濾除測量信號中的工頻分量，提取異頻零序電壓與異頻零序電流，然后進行計算得到異頻零序阻抗，再進行頻率折算后得到線路的工頻零序阻抗。然而，該方法僅僅考慮了鄰近線路引起的工頻干擾，卻沒有考慮由于互感線路間的電磁耦合導致的鄰近線路引起的異頻干擾。測量線路零序參數(shù)時，鄰近線路不一定能夠同時停電，施加異頻源的被測線路通過線路間存在的互感及耦合電容將與測試源同頻率的異頻信號感應到運行線路上；反過來，運行線路再通過線路間存在的互感及耦合電容將異頻信號感應到被測線路上，這就給被測線路帶來了與測量異頻源同頻率的異頻干擾，這是現(xiàn)有的異頻法無法克服的困難，也是造成強干擾環(huán)境下異頻法測量誤差大的根本原因所在。因此，在強電磁干擾環(huán)境下，周邊線路存在強干擾時，異頻法測量輸電線路零序阻抗參數(shù)的原理是錯誤的。2.異頻測試儀本身所提供的異頻電源的容量都很小目前市面上出現(xiàn)的輸電線路參數(shù)異頻測試儀本身所提供的異頻電源的容量一般都很有限，通常異頻電壓通常在數(shù)百伏（如380V,利用此電壓來測量輸電線路的電容參數(shù)時，測量到的電容電流可能只有數(shù)十毫安，甚至更小，此時測量結果的準確度根本沒法得到保證）、異頻電流在5-10A左右（實際電流大小視線路的長度而定，線路長度較短時可以達到幾安培，線路長度在100公里以上時，所產(chǎn)生的異