基于多通道的配電線路線上故障錄波裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型提出了一種基于多通道的配電線路線上故障錄波裝置，涉及配網線路在線監測及故障識別領域。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網技術的發展，分布式能源及微電網等技術的不斷應用，使得電力系統配電網變得越來越復雜，系統容量也越來越大，從而使電力系統故障趨向嚴重化和復雜化，為了提高電力系統的安全性和穩定性，對電力系統故障的分析顯得極為重要。
[0003]故障錄波裝置可實時、完整、準確地記錄故障全過程的信息，通過分析故障信息，從事故中吸取教訓，不僅可以指導專業人員正確分析事故發生的原因，較準確的計算出故障地點，有利于迅速消除故障，而且還可以正確評價繼電保護和自動化裝置的工作，察覺繼電保護和自動化裝置的缺陷，便于裝置的改進和完善。通過故障錄波裝置，可以提高電力系統的安全性、穩定性和可靠性，有利于減少系統故障的發生，或減少系統故障引起的電網事故，從而減少電力系統故障對國民經濟、居民生活水平的影響。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在配電網線路發生故障時能迅速將各相線路上的故障暫態信息采集下來的故障錄波裝置。
[0005]本實用新型通過如下技術方案解決其技術問題:一種基于多通道的配電線路線上故障錄波裝置，包括與三相配電線路分別對應相連、用于采集線路運行狀態信息的三個前置探頭，還包括一個用于發起信號采集、存儲采集的信號、判斷線路是否故障、提取故障時刻前后段的波形的核心單元；
[0006]每個所述前置探頭分別通過一個無線通信通道與所述核心單元相連，接收所述核心單元發出的信號采集指令或將采集的信號輸出到所述核心單元，所述核心單元通過通訊模塊與外界通信，將所述故障時刻前后段的波形數據傳送出去。
[0007]所述運行狀態信息指電流、電場、電壓等信號中的一種或兩種以上的組合。
[0008]所述無線通信通道為無線微功率短距離通信通道。
[0009]所述通訊模塊包括GPRS無線通信模塊和千兆以太網模塊。
[0010]所述核心單元包括核心處理器、電源模塊、所述通訊模塊、存儲器、故障判斷模塊、時鐘電路、觸發電路、與三個所述前置探頭一一對應相連的三個短距離無線通訊模塊，所述核心處理器通過所述觸發電路與三個所述短距離無線通訊模塊分別相連，所述電源模塊、通訊模塊、存儲器、故障判斷模塊、時鐘電路分別與所述核心處理器相連。
[0011 ] 所述時鐘電路包括GPS接收機和高穩定時鐘，所述GPS接收機通過所述高穩定時鐘與所述核心處理器相連。GPS接收機授時給高穩定時鐘，再由高穩定時鐘控制所述核心單元的自走時鐘，有利于使核心單元的時鐘信號更加精確。
[0012]所述電源模塊包括電源管理模塊、蓄電池和太陽能板，所述蓄電池和太陽能板分別通過所述電源管理模塊與所述核心處理器相連。
[0013]所述存儲器包括用于暫時緩存三個所述短距離無線通訊模塊接收的線路運行狀態數據的大容量SDRAM，還包括用于就地存儲所述故障時刻前后段的波形數據的SD卡存儲器。
[0014]所述前置探頭包括由處理器和探頭存儲器構成的CPU最小運行系統、探頭電源模塊、信號處理電路、電子互感器、探頭短距離無線通信模塊和時鐘模塊，所述電子互感器通過所述信號處理電路與所述CPU最小運行系統相連，所述電子互感器采集配電線路的電流信號，將線路的大電流信號轉換成小電流信號輸出到所述信號處理電路，所述信號處理電路將所述小電流信號進行A/D變換，并將變換后的數字信號發送給所述CPU最小運行系統，存儲在CPU最小運行系統的存儲器中，所述探頭電源模塊、探頭短距離無線通信模塊和時鐘模塊分別與所述CPU最小運行系統相連，所述探頭短距離無線通信模塊與所述核心單元的短距離無線通訊模塊相連。
[0015]所述探頭電源模塊包括電源控制模塊和分別通過所述電源控制模塊與所述CPU最小運行系統相連的主電源和備用電源。
[0016]所述主電源包括探頭太陽能板和用于從配電線路上取電的電流互感器，所述備用電源包括超級電容和高容量電池。
[0017]相對于現有技術，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型將前置探頭安裝在配電線路上，實時采集配電線路的運行狀態信息并將采集的信息傳送到核心單元，在配電線路正常運行時，本實用新型的錄波裝置只進行數據的采集、判斷和數據的暫時緩存，當故障發生時，由核心單元提取故障發生時刻前后段的波形數據并發送到后臺主站，本實用新型能實現配電線路發生故障或擾動時的故障暫態信息的自動數據采集和記錄，為分析配電線路故障和處理事故后的恢復工作提供科學的依據，還可以減少故障錄波裝置給后臺主站傳輸的數據量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型較佳實施例的前置探頭的組成結構框圖；
[0019]圖2為本實用新型較佳實施例的核心單元的組成結構框圖。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型的故障錄波裝置包括與三相配電線路分別對應相連、用于采集線路運行狀態信息的三個前置探頭，還包括一個用于發起信號采集、存儲采集的信號、判斷線路是否故障、提取故障時刻前后段的波形的核心單元。
[0021]如圖1所示，本實用新型較佳實施例的前置探頭包括由處理器和探頭存儲器構成的CPU最小運行系統、探頭電源模塊、信號處理電路、電子互感器、探頭短距離無線通信模塊和時鐘模塊。探頭電源模塊包括電源控制模塊和分別與電源控制模塊相連的電流互感器、超級電容、高容量電池和太陽能板。電源控制模塊、短距離無線通信模塊和時鐘模塊分別與CPU最小運行系統相連，電子互感器通過信號處理電路與CPU最小運行系統相連。
[0022]電子互感器，用于采集配網線路的電流信號，將線路的大電流信號轉換成信號處理電路需要的小電流信號；信號處理電路，用于將電子互感器二次回路送出的小電流信號進行A/D變換，并將變換后的數字信號發送給CPU最小運行系統，將數據緩存在CPU最小運行系統的存儲器中。電源控制模塊，用于對超級電容、高容量電池、電流互感器和太陽能板的輸出功率進行管理。太陽能板和電流互感器為前置探頭的主電源，對探頭進行供電，超級電容和高容量電池作為探頭的備用電源。在電流互感器所提供的電源能滿足探頭正常工作需要時，前置探頭通過電流互感器與配電線路相連，由電流互感器取電工作，并將多余的電量存儲在超級電容中；在電流互感器所提供的電源不能滿足探頭正常工作時，由太陽能板輸出電能支持探頭工作，超級電容存儲多余電量；若作為主電源的太陽能板和電流互感器均無法提供探頭正常工作時所需的電能，由超級電容和高容量電池為探頭供電。探頭短距離無線通信模塊，采用470MHz頻率與核心單元進