[发明专利]一种馈线终端装置及其信号采集计算和选线方法

权利要求书

1.一种馈线终端装置，其特征在于，包括：依次连接的前端信号采集模块、模数转换模块和数据读取模块，所述的前端信号采集模块把采集的低电压和低电流信号转换成小电压信号，所述的模数转换模块具有8个通道、采用16位并行读取数据模式、信号采集频率在6kHZ以上，所述的数据读取模块配置16位宽的数据总线；所述的馈线终端装置中设置磁珠用于吸收高频噪音和尖峰干扰，设置双向TVS管吸收输入的瞬态高压。

2.根据权利要求1所述的一种馈线终端装置，其特征在于，所述的前端信号采集模块包括：宽电压输出范围的电磁式电压电流互感器T7，所述的互感器T7的输出的第一支路上串连磁珠L7、电阻R28，互感器T7的输出的第二支路上串连电阻R73；在磁珠L7之前的第一支路、第二支路间依次并联双向TVS管D8、电容C24，在磁珠L7和R28之间的第一支路、第二支路间并联电阻R29，在第一支路、第二支路的末端并联电容C23。

3.根据权利要求2所述的一种馈线终端装置，其特征在于，互感器T7为FGCT 50A/7.07V互感器，TVS管D8为P6SMB12CA系列TVS二极管，电阻R28、R73为2.2kΩ±1％电阻，电阻R29为1MΩ±1％电阻，电容C24为100nF电容，电容23为10nF±5％/630V聚酯薄膜电容。

4.根据权利要求1所述的一种馈线终端装置，其特征在于，所述的模数转换模块采用AD7606B芯片；所述的数据读取模块采用STM32F407芯片。

5.一种馈线终端的信号采集计算和选线方法，其特征在于，应用如权利要求1－4任一项所述的馈线终端装置，包括以下步骤：

步骤1、利用两点乘积算法计算暂态特征量；

步骤2、利用小波选线方法选择出故障的线路；

步骤3、设定故障告警及常规保护逻辑。

6.根据权利要求5所述的一种馈线终端的信号采集计算和选线方法，其特征在于，步骤1中，利用两点乘积算法，对馈线终端所挂线路，在任意时刻相隔T/4的电压和电流进行采样，通过计算获得电气信号的有效值。

7.根据权利要求6所述的一种馈线终端的信号采集计算和选线方法，其特征在于，当发生单相接地时，

式(1)中，i_c、i_L和U_m分别为流过电容电流、流过电感电流和相电压幅值，R₀、L₀、R_L、L和C₀为小电流接地系统电路等效电阻、电阻及电容；

根据式(1)，可求得i_c、i_L和i_d：

式(2)中，I_Cm是电容电流幅值，ω是工频下的角频率，是零序电压起始相角，ω_f是暂态振荡角频率，δ是振荡衰减系数，I_Lm是电感电流幅值，τ_L是电感回路时间常数。

8.根据权利要求5所述的一种馈线终端的信号采集计算和选线方法，其特征在于，步骤2中，选择Coiflet4作为小波母函数，对故障后的每条线路的零序电流分量进行小波变换，得到模极大值矩阵：

式(3)中，矩阵的每一行表示的是每一条线路，每一列元素表示的是小波的分解尺度；当每一条线路的模极大值都在同一尺度上，则该尺度作为选线尺度；当每一条线路的模极大值在不同的尺度上，则矩阵中的每一列元素平方，然后累加，再对累加后的结果进行比较，数值较大的那一列对应的尺度就是选线的尺度，进而确定模极大值，通过计算比较模极大值差值，判定故障线路。