一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法技术

本发明专利技术公开了一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法，用于实现配电网中故障点的精准定位；本发明专利技术为实现其功能的步骤为:天线接收卫星发射的射频信号，通过下变频得到基带信号；基带进行捕获和跟踪，再进行数据译码，得到导航电文和伪距，导航电文中包含了钟差、电离层对流层延迟等参数，对进行参数修正，得到修正后的伪距，利用修正后的伪距列出定位方程组，求解方程组解算出用户位置；用卫星与接收机之间的距离除以光速，可计算出信号空间传输的时延，测试出接收机自身的时延，对原始的1PPS进行时延修正后，即可得到真实的1PPS；以上方法可消除信号传播时的时延误差,随后利用故障测距定位装置对故障点进行精准定位。定位。定位。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法


[0001]本专利技术属于通信
，尤其涉及一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法。

技术介绍

[0002]配电网由于线路短、分支多、存在架空线路和电缆线路混合铺设现象、沿线分布有各种负荷等因素，实现故障测距比较困难；特别是小电流接地系统，故障电流微弱，故障点过渡电阻和测量误差影响特别大，利用传统的阻抗测距原理误打应用；针对线路较长、分支较少的中压配网线路则可以采用行波测量小电流接地故障的距离。
[0003]目前基于GPS对时的双端行波测距方法，双端装置的时间同步精度在1μs左右，产生的实际测距误差在300m左右，而对配网线路点多面广，地域复杂，现场故障定位要求能尽可能准备，精确到两个电杆之间(30m以内)，即是要求双端装置的对时误差在100ns以内(1μs＝1000ns),对同步对时模块的要求其授时精度要保持在100ns以内，其中产生的误差包括卫星授时误差和对时模块硬件误差，硬件误差需控制在50ns以内。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、接收机接收卫星发射的射频信号，通过下变频得到数字基带信号，基带对数字基带信号进行捕获和跟踪，再进行数据译码，得到两方面的数据：一方面为导航电文，所述导航电文中包含了钟差参数、电离层延迟参数、对流层延迟参数；另一方面在跟踪过程中得到伪距，所述伪距为卫星与接收机的距离；步骤二、将所述钟差参数进行钟差效应修正，得到钟差修正值；将所述对流层延迟参数进行对流层效应修正，得到对流层修正值；将所述电离层延迟参数进行电离层效应修正，得到电离层修正值；步骤三、将所述钟差修正值、对流层修正值、电离层修正值与伪距，代入到伪距修正计算式中，得到修正后的伪距；步骤四、重复步骤一到步骤三，得到4个修正后的伪距，利用修正后的伪距建立定位方程组，得到接收机与卫星的钟差；通过接收机与卫星的钟差对本地时钟进行修正，得到卫星系统时；步骤五、所述基带捕获跟踪后，遇到整秒的同步头则产生原始的1PPS，将原始的1PPS产生的信号传输时延进行扣除，所述信号传输时延的计算过程为：将修正后的伪距除以光速，得到信号空间传输的时延；进行接收机时延计算，所述接收机时延通过测试得到；将所述原始的1PPS产生的信号传输时延进行扣除后，再将接收机时延进行扣除，最终得到真实的1PPS；步骤六、当配网线路内部故障时产生的故障暂态电流行波信号由故障测距定位装置进行接收，所述故障测距定位装置包括北斗授时模块、暂态电压行波波头测量传感器模块、主MCU；所述暂态电压行波波头测量传感器模块用于接收故障暂态电流行波信号；所述北斗授时模块内部设有与真实的1PPS脉冲同步的高稳定度晶振构成的时钟；所述主MCU精确记录下故障暂态电流行波信号的到达时刻；故障测距定位装置的定位原理如下：配网线路内部故障时产生的故障暂态电流行波信号以相同的传播速度v到达线路两端的母线，线路两端的母校分别为M端和N端，故障暂态电流行波信号到达M端和N端母线的时刻分别为TM和TN，M端和N端母线到故障点的距离的精准计算公式为：刻分别为TM和TN，M端和N端母线到故障点的距离的精准计算公式为：式中：D
MK
是M端母线到故障点的距离、D
NK
是N端母线到故障点的距离，L为线路MN的长度，所述线路为架空线路或电缆线路。2.如权利要求1所述的一种北斗授时模块在配电网故障测距时误差的修正方法，其特征在于，所述步骤二的具体步骤如下：S1.所述钟差效应修正的方式为：钟差效应修正采用GNSS时差监测接收机钟差修正方法，得到钟差修正值；S2.所述电离层效应修正的方式为：
建立电离层延迟单频改正模型，所述电离层延迟单频改正模型为：式中：D＝5ns，为电离层延迟的夜间值、P为周期、A为振幅、t为地方时、初始相位T
p
＝50400s、Δt3为电离层修正值、MF为投影函数；所述投影函数将刺穿点天顶方向电离层延迟变换成信号传播方向的电离层延迟；所述投影函数的计算公式为：式中：Z为接收机天顶距、R
E
为地球平均半径、一般取为6371km、h
ion

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志祥，冯喜军，单庆晓，孙勇卫，卓猛，曹奇，向文峰，
申请(专利权)人：威胜电气有限公司，
类型：发明
国别省市：