本发明专利技术提供一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统及测试方法，所述测试系统包括主机单元和分流矢量测试单元，主机单元包括第一CPU及分别与第一CPU连接的第一GPS模块、第一无线数据传输模块、第一A/D转换模块、与第一A/D转换模块连接的第一电流传感器；分流矢量测试单元包括第二CPU及分别与第二CPU连接的第二GPS模块、第二无线数据传输模块、第二A/D转换模块、与第二A/D转换模块连接的第二电流传感器。本发明专利技术可完成变电站金属构架、电缆金属外护套对地网特性参数测试造成的分流矢量和进行测试，从而对现有标准规定的方法进行测量得到的接地阻抗、跨步电压、接触电压和电位分布等地网特性参数进行修正。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电站大型地网金属构架以及电缆金属外护套接地，对地网参数测试分流影响的测试
，具体是一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统及测试方法。
技术介绍
地网分流系数是指流过变电站接地网的故障电流与短路点总故障电流的比值，是设计变电站接地电阻，计算地电位升、跨步电压和接触电压时必须考虑的重要参数。为了降低地网分流系数，变电站所连接的架空输电线路都应架设导电性能良好的避雷线且与变电站的接地网可靠连接，并逐级杆塔接地，着重降低靠近变电站的8-10基杆塔接地电阻，以增大避雷线的分流能力；变电站所连接的电缆线路，10kV系统电缆金属外护套两端都应可靠接地，35kV及以上电压等级系统电缆金属外护套应一端接地，全线敷设回流线，以增大电缆金属外护套分流能力，减小地网入地短路电流，在条件许可的情况下，地网分流系数可以达到30%。特高压交、直流输电的系统的大型变电站(换流站)接地网覆盖面积大、结构复杂，为满足电网可靠运行的要求，需要尽量减小地网入地故障电流，增大架空输电避雷线和电缆金属外护套等分流能力，其大型构架的环流更为复杂，电磁环境更苛刻，精确进行地网分流系数测量更困难。而且按照标准规定的方法进行接地网特性参数测量时难以解开所有分流路径以消除其影响，使得测量的接地阻抗、跨步电压、接触电压和电位分布等小于实际值，造成重大系统误差，影响电网可靠运行。完成建设的变电站，应测量地网分流系数，验证地网故障电流分布计算，为电网可靠运行提供更准确的计算数据基础。同时，根据地网分流参数，对现有标准规定的方法进行测量得到的接地阻抗、跨步电压、接触电压和电位分布等地网特性参数进行修正。
技术实现思路
本专利技术提供一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统和测试方法，完成变电站金属构架、电缆金属外护套对地网特性参数测试造成误差影响的分流矢量进行测试，从而对现有标准规定的方法进行测量得到的接地阻抗、跨步电压、接触电压和电位分布等地网特性参数进行修正。本专利技术采用如下技术方案:一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统，包括主机单元和分流矢量测试单元;所述主机单元，包括第一 CPU及分别与第一 CPU连接的第一 GPS模块、第一无线数据传输模块、第一 A/D转换模块，还包括与第一 A/D转换模块连接的第一电流传感器，第一电流传感器用以检测试验电源的输出总电流；所述分流矢量测试单元，包括第二 CPU及分别与第二 CPU连接的第二 GPS模块、第二无线数据传输模块、第二 A/D转换模块，还包括与第二 A/D转换模块连接的第二电流传感器，第二电流传感器用以检测异地分流点的电流；所述主机单元和所述分流矢量测试单元之间通过其内部的第一无线数据传输模块和第二无线数据传输模块进行数据交换；第一 GPS模块和第二 GPS模块分别为主机单元和分流矢量测试单元提供时间数据和秒脉冲沿。如上所述的运用GPS同步的地网分流矢量测试系统，所述主机单元和所述分流矢量测试单元内分别设有第一信号调理模块和第二号调理模块，主机单元内的第一信号调理模块连接在第一电流传感器和第一 A/D转换模块之间，分流矢量测试单元内的第二号调理模块连接在第二电流传感器和第二 A/D转换模块之间。一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统，包括如下步骤:1)主机单元中的第一 CPU通过第一无线数据传输模块向分流矢量测试单元中的第二 CPU发送分流矢量测试命令及测试的开始时刻；2)第一 CPU和第二 CPU分别通过第一 GPS模块和第二 GPS模块接收各自的时间数据和秒脉冲沿，到达约定的测试开始时刻，第一 CPU和第二 CPU利用秒脉冲沿分别启动第一A/D转换模块和第二 A/D转换模块同时对第一电流传感器16和第二电流传感器26开始数据采集，其中第一电流传感器16用以检测试验电源的输出总电流，第二电流传感器26用以检测异地分流点的电流；3)数据采集完成后，第一 CPU(ll)和第二 CPU(21)分别进行数据分析和处理分别得到分流点的分流电流幅值和相位信息和测试总电流幅值和相位信息；4)第一 CPU (11)通过第一无线数据传输模块(13)接收第二 CPU (21)得到的分流点的分流电流幅值和相位信息，并与第一 CPU (11)得到的测试总电流幅值和相位信息分别进行比较，两者的幅值比就是分流比，两者的相位相减就是相位差，进而得到所测地网分流矢量的幅值和相位。本专利技术的有益效果在于:1、能够精确检测到各分流点的分流矢量电流信号，灵敏度高，为电网建设及运行提供准确可靠的数据基础；2、能够根据所测试到的地网分流参数，对现有标准规定的方法进行测量得到的接地阻抗、跨步电压、接触电压和电位分布等地网特性参数进行修正。3、利用GPS模块对主机单元和分流矢量测试单元同步授时，能够保证两端的数据采集起始时间精确同步，精度优于100ns。【附图说明】图1是本专利技术运用GPS同步的地网分流矢量测试系统其中一个实施例的结构示意图。图中:10—主机单元，11—第一 CPU，12—第一 GPS模块，13—第一无线数据传输模块，14一第一 A/D转换模块，15—第一信号调理模块，16—第一电流传感器；20—分流矢量测试单元，21—第一 CPU，22—第一 GPS模块，23—第一无线数据传输模块，24—第一 A/D转换模块，25一第一信号调理模块，26一第一电流传感器。【具体实施方式】下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本实施例所述的测试系统包括主机单元10和分流矢量测试单元20。所述主机单元10，包括第一 CPU11及分别与第一 CPU11连接的第一 GPS模块12、第一无线数据传输模块13、第一 A/D转换模块14，还包括与第一 A/D转换模块14连接的第一电流传感器16，第一电流传感器16用以检测试验电源E的输出总电流；所述分流矢量测试单元20，包括第二 CPU21及分别与第二 CPU21连接的第二 GPS模块22、第二无线数据传输模块23、第二 A/D转换模块24，还包括与第二 A/D转换模块24连接的当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种运用GPS同步的地网分流矢量测试系统，其特征在于：包括主机单元(10)和分流矢量测试单元(20)；所述主机单元(10)，包括第一CPU(11)及分别与第一CPU(11)连接的第一GPS模块(12)、第一无线数据传输模块(13)、第一A/D转换模块(14)，还包括与第一A/D转换模块(14)连接的第一电流传感器(16)，第一电流传感器(16)用以检测试验电源的输出总电流；所述分流矢量测试单元(20)，包括第二CPU(21)及分别与第二CPU(21)连接的第二GPS模块(22)、第二无线数据传输模块(23)、第二A/D转换模块(24)，还包括与第二A/D转换模块(24)连接的第二电流传感器(26)，第二电流传感器(26)用以检测异地分流点的电流；所述主机单元(10)和所述分流矢量测试单元(20)之间通过其内部的第一无线数据传输模块(13)和第二无线数据传输模块(23)进行数据交换；第一GPS模块(12)和第二GPS模块(22)分别为主机单元(10)和分流矢量测试单元(20)提供时间数据和秒脉冲沿。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭子淳，束龙，汪涛，程澜，范毅，刘建军，张露，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力公司电力科学研究院，武汉大洋义天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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