高壓輸電線路行波定位系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展，超高壓輸電線路在電網(wǎng)中的地位越來越重要，其安全、經(jīng)濟運行具有重要的社會意義和經(jīng)濟意義。而超高壓輸電線路的工作環(huán)境又極為惡劣，電力系統(tǒng)中多數(shù)故障均是發(fā)生于此，極難查找。因此，線路發(fā)生故障后迅速而準確地找到故障點，不僅有利于及時修復線路和快速恢復供電，而且對整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行都具有十分重要的意義和作用。由于傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)量故障定位方法容易受過渡電阻、短路類型等因素的影響，定位精度不高，達不到電力系統(tǒng)運行

2、部門的工程應用要求。隨著計算機、通信及測量技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應用和不斷進步，近年來基于行波信號的輸電線路故障定位方法的研究成為繼電保護領(lǐng)域最熱門的課題之一?；谛胁ǖ墓收隙ㄎ恢饕譃槔秒娏餍胁ê碗妷盒胁?。采用電流行波進行故障定位需要測量變電站每條線路的電流信號，使定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜，其工程適應性較差，而且工程投資成本過高；而利用電壓行波定位，則只需要測量變電站母線電壓，測量信號少，簡化了故障定位系統(tǒng)，適應性強，也方便建立基于整個輸

3、電網(wǎng)的故障定位系統(tǒng)。因而，基于電壓行波信號的新型故障定位系統(tǒng)的研制具有重要的理論意義和廣闊的應用前景。
　　 本文首先介紹了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)故障定位方法的基本思想和原理，并對行波定位技術(shù)的研究和應用現(xiàn)狀及發(fā)展進行了分析和綜述。在前人研究的基礎(chǔ)上，通過仿真方法，論證了基于CVT信號實現(xiàn)行波故障定位的可行性。針對行波定位技術(shù)的應用特點，提出了基于小波的故障波頭的檢測方法以及波頭檢測實用化處理措施。本研究重點放在了基于電壓互感器二次信號的新

4、型行波定位系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計與開發(fā)上。論文闡述了行波定位系統(tǒng)硬件設(shè)計的基本原則和功能要求，提出了一種基于PCI總線的DSP+FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。文中詳細介紹了硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、功能特點和實現(xiàn)原理。下層機軟件的設(shè)計與開發(fā)是新型行波定位系統(tǒng)研制工作的重要內(nèi)容。論文工作主要由DSP板、FPGA芯片和PC104板三部分功能軟件的實現(xiàn)組成。在軟件設(shè)計中，實現(xiàn)了通過FPGA完成高速數(shù)據(jù)采樣、時標標示，DSP板通過EDMA方式進

5、行大容量數(shù)據(jù)存儲，以及通過PCI總線與PC104進行錄波數(shù)據(jù)的快速傳輸?shù)裙δ?。論文系統(tǒng)介紹了上述功能的編程實現(xiàn)方法。故障定位軟件及上層機管理軟件是行波定位系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。在故障定位軟件開發(fā)中，結(jié)合現(xiàn)場的應用特點和要求，提出了自動定位與手動定位相結(jié)合的綜合定位實現(xiàn)方案，并在手動定位軟件中配置了單端定位的功能，以滿足運行現(xiàn)場的不同應用需求。論文介紹了故障定位軟件主要功能模塊的實現(xiàn)原理和方法。上層機管理軟件主要完成對整個行波定位系統(tǒng)的運行管