故障定位模拟装置及故障定位精度校验方法制造方法及图纸

本公开涉及一种故障定位模拟装置及故障定位精度校验方法，所述装置包括信号源、模拟线路、故障试验元；所述信号源为内部信号源或外部信号源；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元，所述故障试验元被配置为调整所述RLGC子单元的参数；所述故障试验元为有源阻抗或无源阻抗。通过对电缆及线路的等效阻抗进行模拟，并划分成多个RLGC子单元串联而成，RLGC子单元的参数、数量的调整可灵活的用于电缆及线路长度的改变、故障点的模拟，从而解决现有技术中存在的针对电力线路，对线路本身的实物仿真设备并不完备，能仿真的故障内容比较单一，灵活性差的技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
故障定位模拟装置及故障定位精度校验方法


[0001]本公开涉及故障测试领域，具体地，涉及一种故障定位模拟装置及故障定位精度校验方法。

技术介绍

[0002]目前针对电力线路，主要采用的是行波测距和行波故障监测和校验装置，校验的只是针对测试装置的行波时差等，而针对线路本身的实物仿真设备并不完备，能仿真的故障内容比较单一，灵活性差；同时针对采用频域法的老化缺陷和故障定位设备还没有校验装置及校验方法，且不具备多点模拟和校验功能。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种故障定位模拟装置及故障定位精度校验方法，用于解决现有技术中存在的针对电力线路，对线路本身的实物仿真设备并不完备，能仿真的故障内容比较单一，灵活性差的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种故障定位模拟装置，包括信号源、模拟线路、故障试验元；
[0005]所述信号源为内部信号源或外部信号源；
[0006]所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元，所述故障试验元被配置为调整所述RLGC子单元的参数；所述故障试验元为有源阻抗或无源阻抗。
[0007]可选的，所述有源阻抗包括有源RC支路；在测试时，所述有源RC支路连接在所述RLGC子单元之间一个或多个节点处；所述有源RC支路包括电阻R和电容C并联，再与继电器开关K串联的支路。
[0008]可选的，所述有源阻抗包括带继电器开关K与电容C串联的KC支路；在测试时，所述KC支路并联在模拟线路故障目标位置的RLGC子单元的入口或出口；所述KC支路两端有直流或交流电压，所述继电器开关K在控制脉冲作用下持续或间歇的通断，以给所述电容C充电。
[0009]可选的，所述有源阻抗包括带脉冲源的有源支路；在测试时，所述带脉冲源的有源支路并联在模拟线路故障目标位置的RLGC子单元的入口或出口；所述带脉冲源的有源支路包括脉冲信号发生器。
[0010]可选的，所述无源阻抗包括R、L、G和/或C组成的端口网络。
[0011]可选的，所述RLGC子单元包括：电阻R与电感L串联组成RL支路；电导G与电容C并联组成GC支路；所述RL支路与所述GC支路并联；每个RL支路的L输出端为串联下一个RLGC子单元的节点；所述GC支路端子的一端与RL支路端子的输出端连接，另一端与地连接。
[0012]本公开第二方面提供一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所
述方法包括：
[0013]根据需要仿真的线路长度Ls、等效参数进行分段，获得分段数M和每个分段子单元的RLGC参数；
[0014]每个RLGC子单元的参数可以按照线路总的RLGC参数进行等分或不等分；
[0015]配置满足参数要求的RLGC子单元及个数；
[0016]在分段M内选定至少一个模拟的故障分段位置Mk处，Mk小于或等于M，在故障分段位置Mk处设置故障试验元；
[0017]计算故障分段位置的模拟长度Lf＝Ls*Mk/M；
[0018]通过时域反射或频域阻抗法测定所述模拟线路的总长度Ln和故障点Lfn；
[0019]分别比较Ln、Lfn与Ls，Lf的距离，分别计算总长度测量和故障点定位测量的相对误差。
[0020]本公开第三方面提供一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所述方法包括：
[0021]通过标准的时域脉冲在故障定位模拟装置的入口发射信号；
[0022]标准源采集装置、被校验装置与所述入口发射信号通过功分器或并联端口装置获得反射信号或入射信号；
[0023]对比所述标准源采集装置和所述被校验装置的所接收信号的时差，基于所述时差获得绝对误差和相对误差。
[0024]本公开第四方面提供一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所述方法包括：
[0025]通过标准的时域脉冲在故障定位模拟装置的入口发射信号；
[0026]标准源采集装置、被校验装置与所述故障定位模拟装置的末端通过功分器或并联端口装置并联接收传输信号，使得所述标准源采集装置和所述被校验装置可同时观测发射的脉冲信号经所述故障定位模拟装置的入射信号、反射信号或传输信号；
[0027]对比所述标准源采集装置和所述被校验装置的所接收信号的时差，基于所述时差获得绝对误差和相对误差。
[0028]本公开第五方面提供一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所述方法包括：
[0029]通过标准的扫频源在故障定位模拟装置的入口发射信号；
[0030]标准源采集装置、被校验装置与所述入口发射信号通过功分器或并联多端口装置并联获得扫频信号；
[0031]对比所述标准源采集装置与所述被校验装置的扫频信号，在频域上的临近两个谐振点的频率差为一个谐振的频率周期，计算所述标准源采集装置和被校验装置的谐振周期
△
fs和
△
ft，并计算绝对误差和相对误差。
[0032]可选的，所述方法还包括：
[0033]基于所述标准源采集装置和被校验装置的谐振周期
△
fs和
△
ft，分别计算波速Vs＝2
×
Lc
×△
fs，Vt＝2
×
Lc
×△
ft，Lc为已知标准长度或设定值；
[0034]以Vs为基准通过Vs，Vt计算波速的绝对误差和相对误差。
[0035]可选的，所述方法还包括：
[0036]对所述标准源采集装置和所述被校验装置测试的扫频信号进行傅立叶变换，将扫频信号变换成时域信号；其中，时域信号的X轴为时间，Y轴为对应扫频信号强度；
[0037]估算周期时间点t
’
＝2Lc/V，并对t
’
进行修正，在时域X轴上找到t
’
，并在t
’
附近不超过正负50％
×
t
’
范围寻找Y轴信号强度上的最大值对应的时间点tmax；计算对应的波速Vs＝2
×
Lc/tmax_s，Vt＝2
×...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障定位模拟装置，其特征在于，包括信号源、模拟线路、故障试验元；所述信号源为内部信号源或外部信号源；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元，所述故障试验元被配置为调整所述RLGC子单元的参数；所述故障试验元为有源阻抗或无源阻抗；所述无源阻抗包括R、L、G和/或C组成的端口网络。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述有源阻抗包括有源RC支路；在测试时，所述有源RC支路连接在所述RLGC子单元之间一个或多个节点处；所述有源RC支路包括电阻R和电容C并联，再与继电器开关K串联的支路。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述有源阻抗包括带继电器开关K与电容C串联的KC支路；在测试时，所述KC支路并联在模拟线路故障目标位置的RLGC子单元的入口或出口；所述KC支路两端有直流或交流电压，所述继电器开关K在控制脉冲作用下持续或间歇的通断，以给所述电容C充电。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述有源阻抗包括带脉冲源的有源支路；在测试时，所述带脉冲源的有源支路并联在模拟线路故障目标位置的RLGC子单元的入口或出口；所述带脉冲源的有源支路包括脉冲信号发生器。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的装置，其特征在于，所述RLGC子单元包括：电阻R与电感L串联组成RL支路；电导G与电容C并联组成GC支路；所述RL支路与所述GC支路并联；每个RL支路的L输出端为串联下一个RLGC子单元的节点；所述GC支路端子的一端与RL支路端子的输出端连接，另一端与地连接。6.一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，其特征在于，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所述方法包括：根据需要仿真的线路长度Ls、等效参数进行分段，获得分段数M和每个分段子单元的RLGC参数；配置满足参数要求的RLGC子单元及个数；在分段M内选定至少一个模拟的故障分段位置Mk处，Mk小于或等于M，在故障分段位置Mk处设置故障试验元；计算故障分段位置的模拟长度Lf＝Ls*Mk/M；通过时域反射或频域阻抗法测定所述模拟线路的总长度Ln和故障点Lfn；分别比较Ln、Lfn与Ls，Lf的距离，分别计算总长度测量和故障点定位测量的相对误差。7.一种故障定位精度校验方法，应用于故障定位模拟装置中，其特征在于，所述故障定位模拟装置包括模拟线路和故障试验元；所述模拟线路包括多个依次串联的RLGC子单元，每个串联节点包括并联接口，所述并联接口被配置为接入所述故障试验元；所述方法包括：通过标准的时域脉冲在故障定位模拟装置的入口发射信号；标准源采集装置、被校验装置与所述入口发射信号通过功分器或并联端口装置获得反射信号或入射信号；对比所述标准源采集装置和所述被校验装置的所接收信号的时差，基于所述时差获得绝对误差和相对误差。
8.一种故障定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，张方荣，高兴琼，尹娟，
申请(专利权)人：成都高斯电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：