故障行波仿真信号产生的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力输电检测技术领域，尤其是一种故障行波仿真信号产生的方法。
【背景技术】
[0002]在电力系统中由于输电线路较长和故障点的不确定性，所以输电线路故障点的测距就变得尤为重要。准确的故障点测距可以缩小巡线范围，减少停电时间，提高线路供电可靠性。输电线路发生故障后，在故障点附加电源的作用下，线路上会产生接近于光速传播的电压和电流行波。利用行波进行故障点距离的测量是一种行之有效的输电线路故障检测手段。一种输电线路故障的双端测距方法，利用电流行波信号作为录波监视和测距分析的信号，实时采集、记录输电线路故障产生的初始波到达检测母线两端的行波信号，利用小波变换技术分析行波信号到达母线两端的时间差，计算出故障点位置。为保证行波测距结果的有效性，采用故障行波仿真信号作为行波测距的源信号。现有故障行波信号存在着:1、难以获取真实有效的故障行波信号；2、由于故障行波的频率变化范围较宽，高频可达到ΙΟΟΚΗζ，容易造成波形失真，难以输出有效的行波信号；3、双端测距时行波信号源难以准确同步触发；的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种故障行波仿真信号产生的方法，这种故障行波仿真信号产生的方法可以解决难以获取真实有效的故障行波信号、输出的行波信号易失真及双端测距时源行波信号难以准确同步触发的问题。
[0004]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:这种故障行波仿真信号产生的方法，包括:
主控单元与上位机建立通讯，解析上位机下传的波形数据下载命令，逐步将每个通道的波形数据通过数据总线下载到相应的存储单元，并通过副控单元分别从相应的存储单元中逐点读取波形数据，同时通过副控单元将存储单元的数据输出到数模转换单元的步骤；副控单元为存储单元提供回放地址，为数模转换单元提供回放时钟的步骤；
数模转换单元将存储单元输出的波形数据量转换为模拟量的步骤；
电流模块单元将数模转换单元输出的模拟量转为预置大小的高频电流输出的步骤；
全球定位系统模块向主控单元开入时钟脉冲的步骤；
其中，上位机向主控单元下发波形数据下载命令，主控单元解析上位机输入的波形数据下载命令，同时副控单元收到主控单元输入的回放地址命令，将相应的回放地址信号分配给每个通道的存储单元，主控单元按照回放地址逐步将相应的波形数据通过数据总线下载到存储单元中，当波形信号满足触发条件时，副控单元启动回放时钟计时，同时主控单元根据副控单元提供的存储单元地址，分别从相应的存储单元中逐点读取波形数据并将此波形数据输出到数模转换单元，数模转换单元将该数字量转变为模拟量，再通过电流模块单元将该模拟量转为预置大小的高频电流。
[0005]上述故障行波仿真信号产生的方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是:所述主控单元为DSP5402数字处理器，所述副控单元为多个可编程门阵列模块，所述存储单元为16位宽度，512K容量的静态随机存取的存储器。
[0006]进一步的:所述触发的方式为手动触发或者开入量触发或者全球定位系统模块分脉冲触发。
[0007]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
1、本方法基于高速行波电流源高精度输出，输出采样率达6.5MHz,电流输出通道响应时间小于lus，能够满足行波测距启动判定的可靠性、故障判据的准确性要求。
[0008]2、利用全球定位系统同步脉冲，作为双端电流行波源的同步触发，解决了异地实验的时间同步性问题，时间误差小于0.5us。
[0009]3、依据输电线路上真实的故障行波信号获得仿真行波信号，同时满足启动值检验、单端检验和双端检验要求。
[0010]4、利用电流通道采样率高达6.5MHz,电流输出通道时间小于Ius的高速行波电流信号作为测距的源信号，解决了行波输出失真问题。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例的原理框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图实施例对本发明作进一步详述:
图1所示的故障行波仿真信号产生的方法，利用一种行波测距校验装置，该装置包括有相互连接的上位机、主控单元、副控单元、存储单元、数模转换单元和电流模块单元；主控单元，通过并行接口与上位机建立通讯，解析上位机下传的波形数据下载命令，逐步将每个通道的波形数据通过数据总线下载到相应的存储单元，并控制副控单元分别从相应的存储单元中逐点读取波形数据，同时通过副控单元将存储单元的数据输出到数模转换单元；副控单元，用于为存储单元提供回放地址，为数模转换单元提供回放时钟；数模转换单元，用于将存储单元输出的波形数据量转换为模拟量；电流模块单元，用于将数模转换单元输出的模拟量转为预置大小的高频电流输出；全球定位系统模块，用于向主控单元开入时钟脉冲。
[0013]主控单元为DSP5402数字处理器，副控单元为多个可编程门阵列模块，存储单元为16位宽度，512K容量的静态随机存取的存储器。
[0014]工作时，上位机将需要输出的波形记录文件通过电力系统电磁暂态分析的仿真软件向DSP5402数字处理器下发波形数据下载命令，DSP5402数字处理器解析上位机输入的数据下载命令，同时可编程门阵列模块收到DSP5402数字处理器输入的回放地址命令，将相应的回放地址信号分配给所控制通道的存储器，DSP5402数字处理器按照回放地址逐步将相应的波形数据通过数据总线下载到存储器中。各个通道的数据下载完毕后，当波形信号满足触发条件时，可编程门阵列模块启动回放时钟计时，同时DSP5402数字处理器根据可编程门阵列模块提供的存储器地址，分别从相应的存储器中逐点读取波形数据并将此波形数据输出到数模转换单元，数模转换单元将该数字量转变为模拟量，再通过电流模块单元将数模转换单元输出的模拟量转为波形上升下降时间小于3 μ S，信号频率最高达500ΚΗΖ的高频电流信号输出。由于各可编程门阵列模块采用同一个时钟源驱动，因此能够保证各个通道的输出信号能够严格同步。
[0015]触发的方式为手动触发或者开入量触发或者全球定位系统模块分脉冲触发。
【主权项】
1.一种故障行波仿真信号产生的方法，其特征在于，包括: 主控单元与上位机建立通讯，解析上位机下传的波形数据下载命令，逐步将每个通道的波形数据通过数据总线下载到相应的存储单元，并通过副控单元分别从相应的存储单元中逐点读取波形数据，同时通过副控单元将存储单元的数据输出到数模转换单元的步骤；副控单元为存储单元提供回放地址，为数模转换单元提供回放时钟的步骤； 数模转换单元将存储单元输出的波形数据量转换为模拟量的步骤； 电流模块单元将数模转换单元输出的模拟量转为预置大小的高频电流输出的步骤； 全球定位系统模块向主控单元开入时钟脉冲的步骤； 其中，上位机向主控单元下发波形数据下载命令，主控单元解析上位机输入的波形数据下载命令，同时副控单元收到主控单元输入的回放地址命令，将相应的回放地址信号分配给每个通道的存储单元，主控单元按照回放地址逐步将相应的波形数据通过数据总线下载到存储单元中，当波形信号满足触发条件时，副控单元启动回放时钟计时，同时主控单元根据副控单元提供的存储单元地址，分别从相应的存储单元中逐点读取波形数据并将此波形数据输出到数模转换单元，数模转换单元将该数字量转变为模拟量，再通过电流模块单元将该模拟量转为预置大小的高频电流。
2.根据权利要求1所述的故障行波仿真信号产生的方法，其特征在于:所述主控单元为DSP5402数字处理器，所述副控单元为多个可编程门阵列模块，所述存储单元为16位宽度，512K容量的静态随机存取的存储器。
3.根据权利要求1或2所述的故障行波仿真信号产生的方法，其特征在于:所述触发的方式为手动触发或者开入量触发或者全球定位系统模块分脉冲触发。
【专利摘要】本发明公开了一种故障行波仿真信号产生的方法，属电力输电检测技术领域，该方法包括主控单元接收并解析波形数据下载命令，将波形数据下载到相应的存储单元，并通过副控单元分别从存储单元中读取波形数据和将存储单元的数据输出到数模转换单元的步骤；副控单元为存储单元提供回放地址，为数模转换单元提供回放时钟的步骤；数模转换单元将存储单元输出的波形数据量转换为模拟量的步骤；电流模块单元将数模转换单元输出的模拟量转为高频电流输出的步骤；全球定位系统模块向主控单元开入时钟脉冲的步骤。本方法可以解决难以获取真实有效的故障行波信号、输出的行波信号易失真及双端测距时行波信号源难以同步触发的问题。
【IPC分类】G01R31-08
【公开号】CN104655979
【申请号】CN201410062969
【发明人】张健全, 阳仁庆, 胡付有, 申狄秋, 荣军, 尹忠葵, 宋阳, 瞿敏, 王宇鹏, 欧俊延
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年2月25日