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垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统技术方案

技术编号:38465297 阅读:17 留言:0更新日期:2023-08-11 14:42
本发明专利技术的基于正交互相关算法的垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统和方法。测量系统由单片机控制单元、信号源电路模块和信号处理电路模块组成,测量方法包含相位差测距算法和基于正交互相关的相位差计算法。本发明专利技术可以自动化快速检测垂直挂载负载网络的平行总线发生的短路故障点并报警,自动检测出测量系统信号输入和输出端口和垂直挂载负载网络的平行总线上短路故障点之间的距离。本测量系统具有灵敏度高、精度高、低成本、抗干扰能力强、扩展性强的优势,适用于总线距离长、存在外部干扰、短路故障点人为检测困难等多种情境下的短路故障点排查和定位。等多种情境下的短路故障点排查和定位。

【技术实现步骤摘要】
垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统


[0001]本专利技术涉及距离测量
,尤其涉及一种垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统。

技术介绍

[0002]两路平行的电力线之间发生短路故障是电力传输线常见的故障类型,当发生短路故障时,实现快速准确的自动化故障报警和短路故障点定位检测,可以及时地发现和解决安全隐患,更快恢复日常生产生活,具有重要意义和应用价值。若使用传统方法进行短路故障点排查定位,需要人工介入,使用电压表、电流表等仪器接入电力传输线和负载网络。通过测量电力线和负载网络上电压或电流的变化,来排查短路点位置,存在一定的安全性;同时故障点的距离定位排查时间长,需要耗费大量的人力资源,并且电力线上的各种干扰信号会额外引入较大的测量误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于针对上述
技术介绍
的不足,提供了垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统,具体由以下技术方案实现:
[0004]垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统,包括:DDS信号源电路模块,输出两路相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统,其特征在于包括:DDS信号源电路模块,输出两路相位差为90
°
的正交信号,作为平行总线和负载网络上短路故障点测量的激励信号;宽带放大器电路模块,对所述正交信号进行电压放大;取样电阻,通过对取样电阻两端电压信号进行采样,判断挂载负载网络的平行总线之间是否发生短路故障;乘法器电路模块,实现两路输入信号的相乘;射频检波电路模块,将取样电阻两端的交流电压转换为直流信号,用以检测取样电阻两端的电压幅值;电平调整电路模块,滤除乘法器输出的高频信号分量、输入信号的泄露分量、杂散信号以及高频噪声,同时有效的放大乘法器输出的直流分量,同时对乘法器输出经过低通滤波和直流放大后的直流分量进行偏置电平调整,保证输入到单片机ADC采样端口的直流信号是正的单极性信号;单片机,集成ADC的两个通道,采样电平调整电路模块的输出,实现基于正交互相关的相位差计算,完成短路故障点的距离计算和参数显示数据的输出;对DDS信号源模块控制,并根据短路故障点的距离,选择激励信号频率;完成测量系统的初始化,使用ADC的两个通道采样乘法器的直流偏移数据,完成直流漂移的数据采集和校正;采样检测取样电阻两端的电压值,判断平行总线发生短路故障并报警。2.根据权利要求1所述的垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统,其特征在于单片机判断平行总线发生短路故障并报警具体包括如下步骤:单片机的ADC通道对取样电阻两端的电压幅值V
Rs
进行周期性采样,设定一个阈值TH,一旦V
Rs
/V
i
超过预先设定的阈值,即V
Rs
/V
i
>TH,测量装置判断此时负载网络中有元件发生短路故障,单片机输出控制信号控制蜂鸣器立刻进行短路报警。3.根据权利要求1所述的垂直挂载负载网络的平行总线短路点自动检测定位系统,其特征在于基于正交互相关的相位差计算包括如下步骤:根据式(1)、式(2)设定DDS信号源电路模块输出的两路相位差为90
°
、频率相同、幅度相等的正交信号;V1=Ecosωt V2=Esinωt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中,E表示经两路放大后正交信号的初始幅度,ω表示两路正交信号的频率,假设频率取值在MHz及以上,假设正交信号的初始相位为零,择其中的一路信号V1作为测量装置的输出信号,经过取样电阻后从测量装置的信号输出端N点位置输出,经过一定长度的总线后输入负载网络,负载网络的输出信号经过同样长度的总线后输入系统的信号输入端口M点位置;2)根据式(2)设定干扰信号的频率分量:式(2),中ω
ni
表示干扰信号的频率、V
ni
表示干扰信号的幅度、φ(ω
ni
)表示干扰信号的相位;
用常数A表示总线上挂载的负载网络发生短路后,总线NB、AM段和待测网络引入的总增益,则根据式(3)表示系统输入信号V0,V0(t)=EAcos(ωt+φ(ω))+v
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式(3),中E0=EA表示装...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊浩钟姜乃卓宋鹏飞赵宇晨
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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