基于信号注入法进行配电网参数的测量方法技术

本发明专利技术涉及基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，所述的方法包括以下步骤：步骤1：注入信号法的基本原理分析；步骤2：注入信号源装置的设计；步骤3：注入信号的选取；步骤4：分析配电线路的等效原理，确定一个最佳的注入信号频率；本发明专利技术具有信号发生装置适用性强

【技术实现步骤摘要】
基于信号注入法进行配电网参数的测量方法


[0001]本专利技术属于配网参数测量
，具体涉及基于信号注入法进行配电网参数的测量方法
。

技术介绍

[0002]目前基于信号注入法的分布电容计算方法在现场得到了广泛的应用，其选线的准确性与注入信号形式
(
幅值与频率
)
有很大的关系，但是目前普通的信号装置存在的主要问题是发出的信号功率不够
、
信号频率不可调和相应的保护措施不到位；普通的信号装置所发出的信号相对于电力系统来说是十分微弱的，经过中间环节
(
一般为降压升流装置
)
注入到电力系统中后，再考虑到其损耗，能注入到一次系统中的信号将更小，有时难以被探测器探测到；其次普通的信号发生装置中基本是没有专门保护措施的，当接到电力系统上，系统的电压等级比较高，发生故障时，故障产生的高电压大电流，将通过中间环节冲击信号装置，对装置造成损坏；因此，提供一种信号发生装置适用性强
、
计算精度高
、
有效滤除系统固有间谐波信号
、
降低计算误差的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法是非常有必要的
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种信号发生装置适用性强
、
计算精度高
、
有效滤除系统固有间谐波信号
、
降低计算误差的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法
。/>[0004]本专利技术的目的是这样实现的：基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，所述的方法包括以下步骤：
[0005]步骤1：注入信号法的基本原理分析；
[0006]步骤2：注入信号源装置的设计；
[0007]步骤3：注入信号的选取；
[0008]步骤4：分析配电线路的等效原理，确定一个最佳的注入信号频率
。
[0009]所述的步骤1中的注入信号法的基本原理分析具体为：信号注入法是向系统注入某一性质的正弦小电流信号，根据不同的算法与滤波要求，可注入某一恒频信号或多频信号；通常从系统的中性点注入，低压配电网不接地系统的中心点有消弧线圈中性点
、
电压互感器的开口三角
、
电容器组中性点；注入信号耦合到系统一次侧，成为一零序电流信号，根据该零序信号在一次系统中的分布规律可进行接地故障选线与等效对地分布电容的在线计算；在系统正常运行时，定期地向系统注入小电流信号，检测该电流信号在母线上造成的零序电压，忽略配电线路的阻抗，由已知注入的零序电流与检测到的零序电压信号按照电路定律计算出系统的等效零序导纳，进而得出系统的等效对地分布电容
。
[0010]所述的步骤3中的注入信号的选取具体为：注入的电流信号作为系统外加的诊断信号，应具有区别于系统固有信号所不同的特征；所以应选择注入信号的频率介于系统的
N
次与
N+1
次谐波频率之间；为方便数字信号的分析与处理，通常要选择合适的采样频率，为使用数字差分滤波更好地滤除掉工频及各次谐波信号，选择采样频率为工频信号频率的整数倍，即：
f
s
＝
P
·
f0(1)
，其中，
f
s
为采样频率；
f0为工频信号频率；
P
为正整数；同时，为了方便对注入信号的检测与数字处理，希望对注入信号在每个基波周期内的采样点数也为整数，则：
f
s
＝
Q
·
f
sig
(2)
，其中，
f
sig
为注入的恒频信号的频率；
Q
为正整数；综合以上因素，选择注入信号的频率应满足：
N
·
f0＜
f
sig
＜
(N+1)
·
f0(3)
，
[0011]所述的系统固有信号包括工频电流
、
电压信号及各次谐波信号
。
[0012]所述的步骤4中的分析配电线路的等效原理，确定一个最佳的注入信号频率具体为：实际上能够满足公式
(3)
‑
(4)
的信号频率有很多，因此还需从配电线路的等效原理上分析来确定一个最佳的注入信号频率，基于注入信号相量的配电网等效对地分布电容计算方法是建立在把所有配电线路等效成
T
形电路基础上，其中，
i
sig
(t)
为注入到系统一次侧的电流信号，为可测的量；
i
cal
(t)
为流经分布电容与电导支路的电流，是不可测量的量；
i
load
(t)
为流向负荷侧的电流，有
i
sig
(t)
＝
i
cal
(t)+i
load
(t)
，且
i
cal
(t)
＜＜
i
load
(t)
，在实际计算中，采用
i
sig
(t)
近似代替
i
cal
(t)
进行计算
。
[0013]一种用于基于信号注入法进行配电网参数的测量的信号发生装置，所述的信号发生装置包括数据采集模块
、
管理模块
、
电源模块
、
信号发生模块
、
信号投切模块和指示模块
。
[0014]所述的数据采集模块包括电压变换器
、
滤波电路
、
电压放大电路
、
调整电路和管理
CPU。
[0015]所述的管理模块包括四路电压量采集电路
、
复位电路
、
晶振电路
、
μ
PSD3334D
芯片
、
指示灯
、
信号驱动装置
、
光电隔离和开关继电器
。
[0016]所述的信号发生模块包括正弦波发生器
、SPWM
发生器
、
信号驱动装置
、IGBT
驱动器
、
高频开关管
、
高频开关
、
滤波阻波电路和整流反馈电路
。
[0017]所述的信号投切模块包括
CPU、
光电隔离
、
驱动芯片电路和动作继电器；所述的动作继电器采用
OMRON
‑
G4B
型继电器
。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术为基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，在使用中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤1：注入信号法的基本原理分析；步骤2：注入信号源装置的设计；步骤3：注入信号的选取；步骤4：分析配电线路的等效原理，确定一个最佳的注入信号频率
。2.
如权利要求1所述的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，其特征在于：所述的步骤1中的注入信号法的基本原理分析具体为：信号注入法是向系统注入某一性质的正弦小电流信号，根据不同的算法与滤波要求，可注入某一恒频信号或多频信号；通常从系统的中性点注入，低压配电网不接地系统的中心点有消弧线圈中性点
、
电压互感器的开口三角
、
电容器组中性点；注入信号耦合到系统一次侧，成为一零序电流信号，根据该零序信号在一次系统中的分布规律可进行接地故障选线与等效对地分布电容的在线计算；在系统正常运行时，定期地向系统注入小电流信号，检测该电流信号在母线上造成的零序电压，忽略配电线路的阻抗，由已知注入的零序电流与检测到的零序电压信号按照电路定律计算出系统的等效零序导纳，进而得出系统的等效对地分布电容
。3.
如权利要求1所述的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，其特征在于：所述的步骤3中的注入信号的选取具体为：注入的电流信号作为系统外加的诊断信号，应具有区别于系统固有信号所不同的特征；所以应选择注入信号的频率介于系统的
N
次与
N+1
次谐波频率之间；为方便数字信号的分析与处理，通常要选择合适的采样频率，为使用数字差分滤波更好地滤除掉工频及各次谐波信号，选择采样频率为工频信号频率的整数倍，即：
f
s
＝
P
·
f0(1)
，其中，
f
s
为采样频率；
f0为工频信号频率；
P
为正整数；同时，为了方便对注入信号的检测与数字处理，希望对注入信号在每个基波周期内的采样点数也为整数，则：
f
s
＝
Q
·
f
sig
(2)
，其中，
f
sig
为注入的恒频信号的频率；
Q
为正整数；综合以上因素，选择注入信号的频率应满足：
N
·
f0＜
f
sig
＜
(N+1)
·
f0(3)
，
4.
如权利要求3所述的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，其特征在于：所述的系统固有信号包括工频电流
、
电压信号及各次谐波信号
。5.
如权利要求1所述的基于信号注入法进行配电网参数的测量方法，其特征在于：所述的步骤4中的分析配电线路的等效原理，确定一个最佳的注入信号频率具体为：实际上能够满足公式
(3)
‑
(4)
的信号频率有很多，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，孟永，马磊，尚永攀，耿冲，高岩，王坡，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司开封市祥符供电公司，
类型：发明
国别省市：