輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量系統(tǒng)

HD-N89輸電線路工頻參數(shù)帶電測(cè)量系統(tǒng)使用說(shuō)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(cè)量系統(tǒng)外觀 3帶電測(cè)量系統(tǒng)軟件界面 4\o"CurrentDocument"帶電測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn) 5\o"CurrentDocument"帶電測(cè)量系統(tǒng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題 5\o"CurrentDocument"帶電測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)、測(cè)量范圍和測(cè)量精度 7\o"CurrentDocument"帶電測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 7\o"CurrentDocument"異頻法測(cè)量線路工頻參數(shù)存在的主要問(wèn)題 8帶電測(cè)量系統(tǒng)外觀帶電測(cè)量系統(tǒng)軟件界面帶電測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)基于GPS和嵌入式技術(shù)的輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量系統(tǒng)（已獲國(guó)家發(fā)明專利ZL200710053527.0）具有以下特點(diǎn)：采用基于GPS的異地信號(hào)同步采樣技術(shù)，異地信號(hào)的同步采樣誤差小于100納秒；采用VC++軟件編程，實(shí)現(xiàn)可視化操作界面；采用嵌入式工控機(jī)，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(shè)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(cè)試系統(tǒng)集成化、一體化。能實(shí)時(shí)查看采集的電流、電壓波形；測(cè)量參數(shù)配置采用表格輸入，輸入方便，修改容易；測(cè)量系統(tǒng)可測(cè)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(jí)（10kV-1000kV）、任意回互感線路參數(shù)的帶電測(cè)量，還能適應(yīng)于T接線和含T接線互感線路等復(fù)雜輸電線路參數(shù)的帶電測(cè)量。在干擾很大的情況下，直接利用我們提出的“干擾法”進(jìn)行測(cè)量，利用“干擾法”測(cè)量輸電線路的零序阻抗和零序電容的方法已申請(qǐng)發(fā)明專利并獲得授權(quán)。干擾法的思想是利用干擾源作為測(cè)量電源，不再對(duì)測(cè)量線路施加任何測(cè)試電源，從而化害為利。本系統(tǒng)即可在輸電線路帶電運(yùn)行時(shí)測(cè)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(shí)進(jìn)行測(cè)量。帶電測(cè)量系統(tǒng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題通過(guò)將GPS技術(shù)和嵌入式儀器技術(shù)引入到輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量中，對(duì)輸電線路工頻參數(shù)進(jìn)行帶電測(cè)量，提高強(qiáng)干擾環(huán)境下輸電線路工頻參數(shù)測(cè)量的精度，減少線路停電帶來(lái)的供電損失，開發(fā)出基于GPS技術(shù)的輸電線路工頻參數(shù)帶電測(cè)試系統(tǒng)，使整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平（成果鑒定結(jié)論）。研制和開發(fā)性能卓越的帶電測(cè)試系統(tǒng)用于輸電線路參數(shù)的帶電測(cè)量中，并解決了以下關(guān)鍵問(wèn)題：1、抗強(qiáng)干擾的輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量技術(shù)在鄰近互感線路帶電運(yùn)行情況下進(jìn)行線路參數(shù)的測(cè)量，通常都是在強(qiáng)干擾環(huán)境下進(jìn)行的?，F(xiàn)有的異頻法由于只采集被測(cè)量線路的電壓和電流數(shù)據(jù)，只能消除工頻干擾，卻無(wú)法克服自身帶來(lái)的異頻干擾。帶電測(cè)量系統(tǒng)基于GPS技術(shù)，同時(shí)采集所有有互感的線路兩端的電壓和電流數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)字濾波方法，同時(shí)消除各種工頻和異頻干擾，保證了測(cè)量原理的正確性。2、特高壓交（直）流輸電線路工頻參數(shù)測(cè)量技術(shù)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(jìn)行電能的大容量和遠(yuǎn)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(lái)越多，傳統(tǒng)的基于集中參數(shù)模型的測(cè)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(cè)量的要求，無(wú)法滿足特高壓遠(yuǎn)距離（1000kV，2000km以上）線路工頻參數(shù)精確測(cè)量的要求。帶電測(cè)量系統(tǒng)基于分布參數(shù)模型的輸電線路參數(shù)測(cè)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(jìn)行綜合測(cè)量，因而大大提高了線路參數(shù)測(cè)量的精度。3、測(cè)量系統(tǒng)高精度測(cè)量技術(shù)為進(jìn)一步提高測(cè)量系統(tǒng)自身的精度，本測(cè)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(zhuǎn)換芯片（A/D）以及DSP數(shù)據(jù)處理器，并通過(guò)在硬件上采用多種措施如接地、屏蔽、去耦和濾波等措施來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力，提高對(duì)測(cè)量信號(hào)的采集和處理精度。4、繼電器自動(dòng)換檔技術(shù)采用帶電測(cè)量技術(shù)，需要從帶電運(yùn)行線路的電壓互感器和電流互感器的二次側(cè)采集電壓和電流數(shù)據(jù)，這些信號(hào)通常很小，而加壓線路上的電壓和電流通常很大，這樣測(cè)量系統(tǒng)就需要同時(shí)兼顧大信號(hào)和小信號(hào)的采集。帶電測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)利用繼電器自動(dòng)換檔技術(shù)，巧妙地調(diào)整傳感器上繞線的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)傳感器即可采集大信號(hào)，也可采集小信號(hào)，且不改變模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的分辨率，保障對(duì)大信號(hào)和小信號(hào)的測(cè)量具有相同的測(cè)量精度。帶電測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)、測(cè)量范圍和測(cè)量精度測(cè)量系統(tǒng)可測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的直接測(cè)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(cè)量系統(tǒng)上電后，缺省的輸入量程均為大檔位?？赏ㄟ^(guò)軟件的設(shè)置來(lái)切換量程。如果信號(hào)輸入超過(guò)上述范圍，需外接PT或CT后才能接入裝置。帶電測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量范圍為：測(cè)量誤差在0.5%以內(nèi)。帶電測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)基于GPS和嵌入式技術(shù)的輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下。主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比指標(biāo)輸電線路參數(shù)帶電測(cè)量系統(tǒng)同類產(chǎn)品1測(cè)量方式即可帶電測(cè)量，也可停電測(cè)量只能停電測(cè)量2GPS時(shí)間同步技術(shù)有無(wú)3操作系統(tǒng)和軟件平臺(tái)基于WINDOWS的VC++軟件編程，實(shí)現(xiàn)可視化軟件操作單片機(jī)系統(tǒng)4處理器高性能工控機(jī)單片機(jī)5數(shù)據(jù)信號(hào)處理器采用32位高速處理器DSP無(wú)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(wú)7檔位調(diào)節(jié)檔位米用繼電器方式自動(dòng)調(diào)節(jié)。手動(dòng)調(diào)節(jié)或無(wú)8量程同一路輸入信號(hào)有大、小兩個(gè)量程只有單一量程9測(cè)量精度0.2級(jí)0.2級(jí)?0.5級(jí)10測(cè)量線路電壓等級(jí)35?1000kV35?220kV11測(cè)量線路距離10?2500km10?200km12測(cè)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(fù)雜線路工頻參數(shù)測(cè)量只能測(cè)量簡(jiǎn)單的線路13測(cè)量波形實(shí)時(shí)顯示、回放與保存可以不可以14測(cè)量原理測(cè)量原理嚴(yán)格正確異頻法在強(qiáng)干擾環(huán)境下存在測(cè)量方法上的錯(cuò)誤或缺陷異頻法測(cè)量線路工頻參數(shù)存在的主要問(wèn)題1.在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，異頻法的測(cè)量原理存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤異頻法的基本測(cè)量思想是采用異頻（40?60Hz）電源代替工頻電源作為測(cè)試電源，以避開測(cè)量過(guò)程中的工頻干擾，通過(guò)濾除測(cè)量信號(hào)中的工頻分量，提取異頻零序電壓與異頻零序電流，然后進(jìn)行計(jì)算得到異頻零序阻抗，再進(jìn)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(dǎo)致的鄰近線路引起的異頻干擾。測(cè)量線路零序參數(shù)時(shí)，鄰近線路不一定能夠同時(shí)停電，施加異頻源的被測(cè)線路通過(guò)線路間存在的互感及耦合電容將與測(cè)試源同頻率的異頻信號(hào)感應(yīng)到運(yùn)行線路上；反過(guò)來(lái)，運(yùn)行線路再通過(guò)線路間存在的互感及耦合電容將異頻信號(hào)感應(yīng)到被測(cè)線路上，這就給被測(cè)線路帶來(lái)了與測(cè)量異頻源同頻率的異頻干擾，這是現(xiàn)有的異頻法無(wú)法克服的困難，也是造成強(qiáng)干擾環(huán)境下異頻法測(cè)量誤差大的根本原因所在。因此，在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，周邊線路存在強(qiáng)干擾時(shí)，異頻法測(cè)量輸電線路零序阻抗參數(shù)的原理是錯(cuò)誤的。2.異頻測(cè)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(cè)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(lái)測(cè)量輸電線路的電容參數(shù)時(shí)，測(cè)量到的電容電流可能只有數(shù)十毫安，甚至更小，此時(shí)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度根本沒法得到保證）、異頻電流在5-10A左右（實(shí)際電流大小視線路的長(zhǎng)度而定，線路長(zhǎng)度較短時(shí)可以達(dá)到幾安培，線路長(zhǎng)度在100公里以上時(shí)，所產(chǎn)生的異