[发明专利]一种基于电力专用边缘计算芯片的低压台区线路阻抗测量方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于电力专用边缘计算芯片的低压台区线路阻抗测量方法及系统，所述方法包括以下步骤，勘察低压台区变压器参数，计算变压器内阻；台区某节点向台区进线侧主动发送2个特征频率的脉冲电流信号；测量该节点处的谐振电压和脉冲电流；测量台区进线侧的谐振电压；通过线路阻抗分析算法计算节点至台区进线侧的线路阻抗；重复以上步骤得到台区所有节点至台区进线侧的线路阻抗；接收所有节点至台区进线侧的线路阻抗，依据各节点的拓扑位置得出整个台区的线路阻抗图。所述系统包括阻抗测量信号发送模块和基于电力专用边缘计算芯片的阻抗测量信号识别模块。该发明测量过程简单、不依赖严格的时间同步，测量精度高，输出结果快、占用资源少。

技术领域

本发明涉及电力智能配网技术领域，尤其涉及一种基于电力专用边缘计算芯片的低压台区线路阻抗测量方法和系统。

背景技术

低压配网作为电网的末端，又是直接面向市场，服务客户的最前端，具有体量大、分布广、供电环境复杂、需求多样化等特点。0.4kV供电网是供电“最后一公里”，直接影响用电质量，由于0.4kV供电网中接入负载的多样性、时变性和接线结构的复杂性，给电力人员故障快速抢修带来了极大的困难，同时也对营销大数据采集通信造成极强的影响。

由于线路老化及乱接线问题存在，为线路安全可靠运行埋下隐患。阻抗的变化可反映线路是否出现短路、断路等故障。研究供电回路阻抗，及时生成回路阻抗异常事件，可以尽早发现线路老化等缺陷，及时预防停电故障发生，提高供电可靠性。为进一步提升“以客户为中心”服务水平，使得在抢修力量有针对性进行故障定位、研判，深化大数据采集及应用。因此，面向0.4kV供电网线路故障研判、老化预警分析、线路触点松动、电气火灾等安全告警的多项需求下，及时预防停电故障发生，提高供电可靠性，研究0.4kV供电网下线路阻抗测量及相应应用技术显得尤为重要。

目前，低压台区线路阻抗测量方法主要有两种：

1)非干扰法，建立整个配电网的拓扑模型，用节点法对变压器节点和各末端节点同时刻首尾电压、电流进行采样的方式，多点多时刻取多值，引入均方误差计算，再把问题转换成求最小值的最优化问题(多值代入，取满足最优的解)。此方法较复杂，计算量大，且需要掌握同时刻的首尾电压、电流值。

2)干扰法，即建立节点，在节点处利用装置注入谐波电流，分多次注入电流谐波到线路中去，然后简化整个低压配电网模型，认为线路中只有系统电源、系统阻抗、线路阻抗和谐波源存在，然后利用戴维南定理列出多个等式，利用多个等式相加约去系统电源、系统阻抗，用多次谐波电源生成的电压，电流来表示线路阻抗。在同一个时间内(尽量短的时间内)多次注入不同大小的脉冲电流，利用短时间内负载电流不能突变的原理计算线路阻抗值。该方法要求注入不同大小的脉冲电流的时间尽量短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种不需要时间同步、也不需要在尽量短的时间内多次注入脉冲电流、计算量小、测量精度高、测量速度快、操作简单的低压台区线路阻抗测量系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于电力专用边缘计算芯片的低压台区线路阻抗测量方法，包括以下步骤：

步骤一，勘察低压台区变压器参数，计算变压器内阻Z_g；

步骤二，低压台区某节点向低压台区进线侧主动发送特征频率为w1的脉冲电流信号；

步骤三，测量低压台区该节点处的频率为w1谐振电压U_a(jw1)和脉冲电流I_vsc(jw1)；

步骤四，测量低压台区进线侧的频率为w1谐振电压U_g(jw1)；

步骤五，低压台区某节点向低压台区进线侧主动发送特征频率为w2的脉冲电流信号；

步骤六，测量低压台区该节点处的频率为w2谐振电压U_a(jw2)和脉冲电流I_vsc(jw2)；

步骤七，测量低压台区进线侧的频率为w2谐振电压U_g(jw2)；