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专利名称：一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法
技术领域：
本发明涉及利用电流行波测定故障点位置的技术，是一种对行波测距装置进行检 测和试验的方法，涉及行波测距装置中电流互感器行波传变特征的表述方法。
背景技术：
20世纪80年代末至90年代初，国内学者在输电线路故障行波理论研究上取得进 展，随后将行波研究推向应用领域。90年代中期，第一台国产行波测距装置在电网投入运 行。90年代后期，行波测距技术进入推广应用阶段。由于行波测距装置对高阻故障具有良 好的故障点定位能力，使行波测距技术成为高压、超高压交流输电线路故障点定位的重要 手段。在直流输电线路故障定位技术中，由于传统阻抗法失去应用条件，更使行波测距成为 唯一可用的故障点定位手段。与行波测距技术取得显著进步不同，行波试验技术明显落后于行波应用技术。在 行波测距装置已经运行十余年后，行波试验技术仍然是一片空白，至今国内仍然未能形成 对行波测距装置技术性能进行检测的试验方法和试验手段。缺少试验手段使用户无法发现行波测距装置的技术缺陷，也使研究、设计人员缺 少改进产品质量的动力。解决行波试验手段问题，成为推动国内行波技术进步的必然需求。本文中技术术语说明如下行波测距技术在本发明中，“行波测距技术”指利用输电线路故障时产生的电流 行波和/或电压行波测定故障点位置的技术。行波测距装置实现行波测距技术的装置称为“行波测距装置”。行波试验技术“行波试验技术”指利用仿真方法模拟输电线路故障时行波测距装 置输入端感受的电流行波和电压行波并形成“行波试验数据文件”，用行波再现设备将“行 波试验数据文件”转变成模拟量行波信号并注入行波测距装置，对行波测距装置工作性能 进行检验的试验工作。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法，通过 描述电流互感器行波传变特性，实现输电线路故障电流行波传播全过程仿真，利用行波再 现装置可以将仿真结果还原为模拟量行波试验信号，完成对行波测距装置的性能检验。本发明的目的是这样实现的一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方 法，用于模拟被试电流互感器的行波传变特性的传递函数H(S)的建立步骤如下al)被试电流互感器的原边绕组连接宽带电流源，宽带电流源的频率范围为 50Hz-200KHz输出电流不小于10A，被试电流互感器的原边绕组和副边绕组位置上均设置 有高频探头，两个高频探头的信号输出端分别接至双通道示波器的信号输入端，用以测量 被试电流互感器的幅频特性和相频特性；bl)利用宽带电流源向被试电流互感器原边注入频率为50Hz的试验电流，读取原边绕组电流I1、副边绕组电流i2的峰值，获得试验频率f下被试电流互感器变比kCT(f)及 i2超前I1的角度0CT(f)
权利要求
1. 一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法，其特征是用于模拟被试电 流互感器的行波传变特性的传递函数H(S)的建立步骤如下al)被试电流互感器的原边绕组连接宽带电流源，宽带电流源的频率范围为 50Hz-200KHz输出电流不小于10A，被试电流互感器的原边绕组和副边绕组位置上均设置 有高频探头，两个高频探头的信号输出端分别接至双通道示波器的信号输入端，用以测量 被试电流互感器的幅频特性和相频特性；bl)利用宽带电流源向被试电流互感器原边注入频率为50Hz的试验电流，读取原边绕 组电流I1、副边绕组电流i2的峰值，获得试验频率f下被试电流互感器变比kCT(f)及i2超 ItTi1 的角度 eCT(f) 式中，f:试验电流的频率，单位Hz;kCT(f)试验电流频率为f时，电流互感器原副边电流幅值比； Ilj 试验频率为f时，电流互感器原边电流峰值，单位安培； i2j 试验频率为f时，电流互感器副边电流峰值，单位安培； T1 试验频率为f时，原边电流过零点时刻，单位秒； T2 试验频率为f时，副边电流过零点时刻，单位秒； T(f)频率为f的电流信号的周期时间，单位秒；cl)、在 100Hz、200Hz、500Hz、l. OkHz,2. OkHz,5. OkHzUO. OkHz,20. OkHz,50. OkH、 100. OkHz和200. OkHz频率下重复步骤bl的试验过程，获得实际电流互感器的幅频特性和 相频特性；dl)、按照下式结构配置传递函数H(S)的参数值ki、I\、T2、T3、T4，使H(S)在所研究频带 范围内具有与被试电流互感器相同的幅频特性和相频特性，则将H(s)应用于电磁暂态仿真方法，以模拟被试电流互感器的行波传变特性， 1 + v*7" 1 + v*7" \ + s*T2 \ + s*T42)建立采用电磁暂态仿真方法的输电线路故障行波传播全过程仿真系统在输电线路故障行波传播的仿真系统中，用传递函数H1(S)和变比为1 1的理想电 流互感器LHlO代替输电线路Ll首端电流互感器LH1，用传递函数H2(S)和变比为1 1的 另一理想电流互感器LH20代替输电电路Ll末端电流互感器LH2，且首端行波测距装置和末 端行波测距装置分别由其对应的等值负荷代替；输电线路Ll首端的电流行波经理想电流互感器LHlO和传递函数H1(S)变换后再经二 次电缆接至线路首端行波测距装置的等值负荷；输电线路Ll末端的电流行波经另一理想 电流互感器LH20和传递函数H2(S)变换后再经另一二次电缆接至线路末端行波测距装置 的等值负荷；3)、建立行波试验系统一个高速行波源的输出端和输电线路首端行波测距装置连接；另一个高速行波源的输 出端和输电线路末端行波测距装置连接；4)、运行步骤2的仿真系统获得行波试验数据文件；再将行波数据文件下载到高速行 波源，高速行波源将行波试验数据文件的数字化行波信号还原为模拟量行波信号，并将该 信号注入行波测距装置，完成对行波测距装置的性能试验。
2.根据权利要求1所述的一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法，其特 征是所述双通道示波器的型号为TDS 754C。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法， 其特征是所述宽带电流源构成如下PC机；DSP5402 经HPI接口与PC机连接；RAM 存储试验用正弦电流信号i (k)的存储单元，经数据总线与DSP5402连接； FPGA 其信号输入端与DSP5402连接，并经地址总线与RAM连接，根据频率ftest和输出 信号持续时间Ttest发出控制RAM单元的地址序列；16位D/A 与RAM的信号输出端连接，将数字量信号i (k)转换成与试验电流Itest (t)成 比例的弱电电压信号Utest⑴；功率放大器与16位D/A的信号输出端连接，将Utest⑴放大成Itest⑴，并输出； 上述DSP 5402内设置有试验用正弦电流信号发生装置根据从PC机接收到的频率 ftest、电流幅值Im—test，利用下式计算需存储在RAM内的正弦电流信号， i (k) = Im test*sin (2* π *ftest* Δ t*k)式中Im test 试验电流幅值； ftest 试验信号频率； π 常数，π = 3. 14159 ； Δ t 数字信号时间步长，dt = 0. 00000005秒；k 存储到RAM的数据点序列号，k = 1到1000000之间的整数，含两个端点。
全文摘要
一种用于对行波测距装置的技术性能进行检测的方法，建立模拟被试电流互感器的行波传变特性的传递函数H(s)；采用宽带电流源在50Hz-200kHz范围内的若干频率下重复试验获得被试电流互感器的幅频特性和相频特性，并按照H(s)特定关系式配置参数值，使H(s)在所配置频带范围内具有与被试电流互感器相同的幅频特性和相频特性，再建立输电线路故障行波传播全过程仿真系统，在仿真系统中用传递函数H1(s)和H2(s)分别代替输电线路首、末端的两个电流互感器，通过运行仿真系统获得行波试验数据文件，再由高速行波源将行波试验数据文件还原为模拟量行波信号并注入行波测距装置，完成对行波测距装置的性能试验。本发明解决了输出线路故障电流行波传播全过程仿真的关键问题。
文档编号G01R31/08GK102135590SQ20111004265
公开日2011年7月27日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者刘明忠, 甄威, 陈卫, 黄震 申请人:四川电力科学研究院