[发明专利]一种VFTO信号测量装置

说明书

本发明涉及一种VFTO信号测量装置，包括电压采集模块、罗氏线圈、电流采集模块、太阳能电池板、电池、电池充放电管理模块、处理单元、存储单元和通讯模块，罗氏线圈与电流采集模块相连接，太阳能电池板、电池均与电池充放电管理模块相连接，电压采集模块、电流采集模块、电池充放电管理模块、存储单元、通讯模块均与处理单元相连接，通讯模块与电池充放电管理模块相连接。本发明实现对VFTO信号在线实时监测，利用多种并行供电方式，可长期在户外工作，连续观察和捕捉VFTO信号波形；采用宽频输入罗氏线圈进行VFTO电流信号的测量，弥补VFTO电流信号测量空白；实时提供输电线路上的宽频信号数据，为其它应用提供数据信号源。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，尤其涉及一种VFTO信号测量装置。

背景技术

国家电网公司将继电保护就地化应用确定为保护技术的发展方向，就地化应用具有减少二次电(光)缆长度、优化二次回路设计、减少用地和建筑面积、节省投资等优点。由于就地化保护装置在一次设备附近安装，其运行环境更加严酷，特别是GIS变电站隔离开关操作引起的VFTO（Very Fast Transient Over-voltage）瞬态电磁骚扰具备幅值大、频带宽、多脉冲等特点，对就地化保护设备造成严重干扰。为了研究VFTO对设备造成的影响，需对VFTO信号进行测量，国内外对VFTO测量方法主要是电容分压器测量系统和微分积分测量系统，电容分压器测量系统在VFTO测量中应用广泛，测量系统构成如图1所示。

VFTO信号通过电容分压器降压，再经过匹配的测量电缆送入示波器显示与测量；微分积分测量系统是在GIS内的高压母线与盆式绝缘子内预埋的电极间的耦合电容构成了微分环节的微分电容，经过测量电缆与微分电阻、积分环节和示波器相连构成一个微分积分测量系统。中国电科院在特高压交流试验示范工程、皖电东送工程的多个特高压GIS变电站、750kV兰州东GIS变电站、500kV及以下等级多个GIS变电站开展了骚扰实测，获得了部分GIS隔离开关操作引起骚扰波形和开关场的空间瞬态电磁场波形。但由于试验机会少，试验数据不足以获得电磁骚扰的统计特性和对就地化保护影响评估。同时该VFTO测量系统在实际测量中存在一些不足与问题，总结有如下几点：（1）因VFTO传感器在一次设备端，测试点位于户外，因采用商业级示波器进行测量，其工作温度使用范围不能适应在户外长期使用；（2）因测量设备示波形功耗较大，电池供电系统使用时间有限，不能长期连续观察和捕捉VFTO信号波形；（3）该测量系统只能对VFTO电压信号进行测量，无法测量当VFTO发生时的电流波形。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种适用于户外全天候实时在线监测VFTO电压电流波形的 VFTO信号测量装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种VFTO信号测量装置，包括电压采集模块、罗氏线圈、电流采集模块、太阳能电池板、电池、电池充放电管理模块、处理单元、存储单元和通讯模块，所述罗氏线圈与所述电流采集模块相连接，所述太阳能电池板、电池均与所述电池充放电管理模块相连接，所述电压采集模块、电流采集模块、电池充放电管理模块、存储单元、通讯模块均与所述处理单元相连接，所述通讯模块与所述电池充放电管理模块相连接。

本发明一个较佳实施例中，一种VFTO信号测量装置进一步包括所述罗氏线圈的频率为0MHz-50MHz、电流为0A-2000A。

本发明一个较佳实施例中，一种VFTO信号测量装置进一步包括所述电流采集模块包括微分电路、与所述微分电路的输出端连接的模数转换电路。

本发明一个较佳实施例中，一种VFTO信号测量装置进一步包括所述太阳能电池板采用柔性环状太阳能电池板。

本发明一个较佳实施例中，一种VFTO信号测量装置进一步包括所述电池采用宽温锂电池。

本发明一个较佳实施例中，一种VFTO信号测量装置进一步包括还包括取能线圈，所述取能线圈与所述充放电管理模块相连接。