[发明专利]一种基于电力线多载波高时钟精度的10kV线路距离测量方法

说明书

本发明提供一种基于电力线多载波高时钟精度的10kV线路距离测量方法，包括10kV电压耦合器，电力线载波机，其中电力线载波机包括GPS模块，GPS模块用于连接卫星进行精确授时，两端电力线载波机进行数据交互，然后发送测距信号，10kV线路两端分别各有一个10kV电压耦合器和一个电力线载波机，本方法应用GPS模块(及同等能够提供高精度秒脉冲的设备)，配合电力线载波机进行时间校准，在同一时刻进行测距报文的发送，完成距离测量。本发明不单纯依靠电力线载波通信技术，避免了电力线阻抗的不定性对于距离测量延时的影响，帮助国家电网公司快速绘制电力线线路拓扑图，对于国家电网公司整体掌控电力线路运行状态具有积极意义。

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种基于电力线多载波高时钟精度的10kV线路距离测量方法。

背景技术

10KV线路广泛应用于我国中压架空配电线路网，对该线路进行距离测量，不仅能客观反映当前线路的运行情况，也能较科学的给出线路的优化方向。

对于10KV线路距离测量，以往经验主要依据人工以及卫星定位进行线路拓扑绘制，本发明提供的线路距离测量方法，测量速度快，并可节省人力成本。

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称，GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米(各个卫星不同，随时变化)；以及GPS系统信息，如卫星状况等。

当前与本方法最相似的实现方案是对于高压线路故障测距的研究，通过研究整条线路的阻抗，使用单端阻抗数据进行距离测量：一是解微分方程法，二是利用测量端工频量的测距法。解微分方程方法：一般忽略线路的分布电容，利用不同两个时刻的瞬时采样值，获取两个独立的方程，并用差分代替微分，联立求得故障距离。该方法算法简单，无需双侧系统参数和故障前负荷状态下的数据，响应时间短且不必除去周期分量。单端阻抗法：该方法用于故障线路发生单相接地的情形，通过故障支路零序电流，来定性距离测量。该方法理论上无法克服系统运行阻抗变化对测距的影响，由于未知数目大于方程数据，所以只能得到近似值。

专利《一种基于电力线载波信号的配电线路测距方法》与本发明相关，但其专利范围内并未介绍阻抗与信号延时对于距离测量的影响，也未考虑时间精度对于测距结果产生的重要影响。因为10KV线路阻抗会随负载数量变化，仅仅依靠电力线载波技术进行距离测量时候，很难把握阻抗与延时的关系，而由于需要计算信号传输时间，又必须考虑延时对信号的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于电力线多载波高时钟精度的10kV线路距离测量方法，本发明的技术方案为:

一种基于电力线多载波高时钟精度的10kV线路距离测量方法，包括10kV电压耦合器，电力线载波机，其中10kV电力线两端通过10kV电压耦合器连接，10kV电压耦合器通过信号线连接电力线载波机，电力线载波机包括GPS模块，GPS模块用于连接卫星进行精确授时，两端电力线载波机进行数据交互，然后发送测距信号，10kV线路两端分别各有一个10kV电压耦合器和一个电力线载波机，10kV线路距离测量方法包括以下步骤：

步骤1：GPS模块与电力线载波机连接，连接方式包括通信接口和PPS接口；

步骤2：电力线载波机P1与电力线载波机P2启动测距功能，并与各自的GPS模块通信，获取GPS模块当前状态；

步骤3：电力线载波机P1与电力线载波机P2检测GPS高精度秒脉冲信号PPS，完成秒级校时；

步骤4：进行数据交互D1，电力线载波机P1向电力线载波机P2发送时间信息，P2接收P1的时间信息，两个载波机完成秒脉冲校准；

步骤5：电力线载波机P1与电力线载波机P2开始秒脉冲倒计时；