本实用新型专利技术提供了一种输电线路隐患故障在线监测装置，包括电流传感器、电压传感器、隐患电流传感器、高速ADC模块、低速ADC模块和主控芯片；所述电流传感器用于采集输电线路的工频电流和行波电流，所述电压传感器用于采集输电线路的工频电压和行波电压，所述隐患电流传感器用于采集输电线路的隐患电流；其中，行波电流、行波电压和隐患电流的采集信号通过所述高速ADC模块传输至所述主控芯片，工频电流和工频电压的采集信号通过所述低速ADC模块传输至所述主控芯片。本实用新型专利技术在工频电流和行波电流基础上，增加工频电压、行波电压以及隐患电流监测，更加立体地观察输电线路的运行状态，提高对隐患预警和故障诊断的准确率。提高对隐患预警和故障诊断的准确率。提高对隐患预警和故障诊断的准确率。
【技术实现步骤摘要】
一种输电线路隐患故障在线监测装置
[0001]本技术涉及输电线路监测领域，具体涉及一种输电线路隐患故障在线监测装置。
技术介绍
[0002]随着数字孪生体新一代数字技术的出现，电网公司提出了数字孪生电网，将数字孪生技术引入到电力系统。输电线路作为电力系统的主动脉，对输电线路的在线监测并将线路的运行情况数字化映射到数字孪生电网，可为构建数字孪生电网实现全局和全生命周期生产运行需要，达到源网荷储一体化等管理目标提供数据支撑。
[0003]目前对于输电线路的监测，主要是从行波电流和工频电流两个维度对输电线路进行日常监测，通过暂态行波技术实现故障定位。然而在线路故障发生前，通常线路会进入线路隐患的运行状态，即存在持续一段时间的放电现象，产生持续性或间隙性的预放电，对线路的安全运行造成严重的威胁。由于线路隐患在线路上产生的附加电流为隐患电流，若能进一步对输电线路的隐患电流进行监测，可以对即将发生的线路故障进行预警处理，避免隐患现象进一步发展成线路故障。同时，输电线路发生故障时，部分线路的行波电流信号比较小，设备无法正常捕获到信号，从而无法对输电线路的故障进行分析。根据奈奎斯特理论，只有采样频率高于原始信号最高频率的两倍以上时，才能把数字信号表示的信号还原成为原来信号。现有产品由于信号采样频率偏低，1～2MHz采样频率，导致对线路的电信号还原性差，影响了故障的诊断。
[0004]另外，输电线路上监测设备主要采用CT取能加太阳能取能以及电池储能的方式保证设备的不间断在线。由于电力系统有比较明显峰谷情况，在峰值CT取能可获取充足的能量满足设备用电正常运行，在谷值CT取能不足设备正常运行。太阳能取能受气候影响大，导致获取的能量不稳定。现有部分产品虽然实现了10～20MHz的采样频率，但是主控芯片是FPGA或者DSP，整体的功耗偏高，对CT取能和太阳能取能的要求高，设备可能因为自身能量获取不足从而离线，影响对输电线路的不间断实时监测
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种输电线路隐患故障在线监测装置。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种输电线路隐患故障在线监测装置，包括电流传感器、电压传感器、隐患电流传感器、高速ADC模块、低速ADC模块和主控芯片；
[0008]所述电流传感器用于采集输电线路的工频电流和行波电流，所述电压传感器用于采集输电线路的工频电压和行波电压，所述隐患电流传感器用于采集输电线路的隐患电流；
[0009]其中，行波电流、行波电压和隐患电流的采集信号通过所述高速ADC模块传输至所
述主控芯片，工频电流和工频电压的采集信号通过所述低速ADC模块传输至所述主控芯片。
[0010]进一步地，所述主控芯片包括MCU控制器、GPS授时模块、无线通讯模块和电源管理模块；
[0011]所述GPS授时模块、无线通讯模块和电源管理模块分别与所述MCU控制器连接。
[0012]进一步地，所述高速ADC模块的采样频率不低于20MHz。
[0013]进一步地，还包括信号调理电路；
[0014]所述电流传感器、电压传感器和隐患电流传感器采集的信号通过所述信号调理电路传输给所述高速ADC模块和低速ADC模块。
[0015]进一步地，所述电源管理模块通过CT感应取电、太阳能取电的至少之一进行供电。
[0016]进一步地，所述电流传感器采用高频罗科夫斯基线圈。
[0017]进一步地，所述电压传感器采用非接触式电压传感器。
[0018]进一步地，所述隐患电流传感器采用带磁芯电感式传感器。
[0019]应用本技术的技术方案，通过电流传感器、电压传感器和隐患电流传感器对输电线路的不同维度的信号进行采集，通过高速ADC模块和低速ADC模块将采集到的模拟信号转换成数字信号，并利用模拟并行总线将数字信号传输到主控芯片，主控芯片对各维度信号综合分析，实现输电线路的健康监测和故障诊断。
[0020]与现有技术相比，本技术的输电线路隐患故障在线监测装置，在工频电流和行波电流基础上，增加工频电压、行波电压以及隐患电流监测，更加立体地观察输电线路的运行状态，减低了低维度带来思维片面。通过提高信号的采样频率，对信号的还原性好，减少低采样率导致信号的失真，提高了隐患预警和故障诊断的准确率。同时使用低功耗MCU作为主控芯片，实现设备能耗低，提高设备的稳定性，为设备的不间断运行提供有力的保障。
[0021]可见，本申请的输电线路隐患故障在线监测装置，通过增加信号监测维度、提高采样频率和使用低功耗MCU主控芯片三个方面提升对输电线路的监测能力，为建设数字孪生电网提供高质量的数据支持。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0023]图1为本申请的输电线路隐患故障在线监测装置的结构示意图；
[0024]其中：
[0025]1‑
电流传感器；2
‑
电压传感器；3
‑
隐患电流传感器；4
‑
信号调理电路；5
‑
高速ADC模块；6
‑
低速ADC模块；7
‑
MCU控制器；8
‑
GPS授时模块；9
‑
无线通讯模块；10
‑
电源管理模块。
具体实施方式
[0026]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0029]针对现有监测装置对输电线路监测维度低、采样频率低从而信号还原性差、功耗高等问题。本申请提供一种输电线路隐患故障在线监测装置，以解决上述问题中的一个或多个。下面结合图1对本申请进行示例性说明。
[0030]如图1所示，本实施例的一种输电线路隐患故障在线监测装置，包括电流传感器1、电压传感器2、隐患电流传感器3、信号调理电路4、高速ADC模块5、低速ADC模块6和主控芯片。
[0031]主控芯片为嵌入式硬件板卡，其上设置有MCU控制器7、GPS授时模块8、无线通讯模块9和电源管理模块10，其中，GP本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种输电线路隐患故障在线监测装置，其特征在于，包括电流传感器(1)、电压传感器(2)、隐患电流传感器(3)、高速ADC模块(5)、低速ADC模块(6)和主控芯片；所述电流传感器(1)用于采集输电线路的工频电流和行波电流，所述电压传感器(2)用于采集输电线路的工频电压和行波电压，所述隐患电流传感器(3)用于采集输电线路的隐患电流；其中，行波电流、行波电压和隐患电流的采集信号通过所述高速ADC模块(5)传输至所述主控芯片，工频电流和工频电压的采集信号通过所述低速ADC模块(6)传输至所述主控芯片。2.根据权利要求1所述的输电线路隐患故障在线监测装置，其特征在于，所述主控芯片包括MCU控制器(7)、GPS授时模块(8)、无线通讯模块(9)和电源管理模块(10)；所述GPS授时模块(8)、无线通讯模块(9)和电源管理模块(10)分别与所述MCU控制器(7)连接。3.根据权利要求1所述的输电线路隐患故...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄智豪，陈浩鑫，田蒙，龙志溪，崔健，
申请(专利权)人：广州长川科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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