本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
配電線路中,線路采集裝置和監(jiān)測裝置共同構(gòu)成配電線路在線監(jiān)測裝置,用于對架空配電線路的工況進(jìn)行監(jiān)測。其中線路采集裝置卡在高壓配電線上,采集配電線路的工作狀態(tài)。監(jiān)測裝置用于監(jiān)測配電線路的工況,并將配電線路的狀態(tài)進(jìn)行處理上報。
目前,線路監(jiān)測裝置多選用饋線終端設(shè)備(即FTU),具備遙控、遙信,故障檢測功能,并與配電自動化主站通信,提供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù)即監(jiān)測控制所需信息,并執(zhí)行配電主站下發(fā)的命令,對配電設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,實現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電等功能,安裝FTU需要配合安裝電壓電流互感器、斷路器等,線路在安裝過程中停電時間長,另外FTU造價昂貴,電流電壓互感器需要選用專門的高壓互感器,工程費(fèi)用高;近年也有具備二遙功能的故障指示器的使用報道,據(jù)實際使用來看,二遙故障指示器同樣具備線路電流采集功能,但由于分別獨立安裝,采集的同步性功能不具備,同時其功能側(cè)重于短路故障檢測與上報,電流采集精度一般大于3%,多數(shù)沒有自取電功能,僅依靠本身自帶一次性電池,其工作壽命與可靠性受到廣泛質(zhì)疑,此外其電壓采樣多采取單端感應(yīng)方式,電場感應(yīng)之值較小,相序之間關(guān)聯(lián)性較弱,沒有參比的可能性,二遙故障指示器通常獨立分相獨立安裝,各相之間無物理連接,多點多相采集的數(shù)據(jù)相對獨立,數(shù)據(jù)采集的時間隨機(jī)性大,這對于后臺分析線路狀態(tài)造成了較大的困難。
對于相互獨立采集單元,采取GPS、無線公網(wǎng)GPRS同步時鐘實現(xiàn)同步采樣的也見報道,兩者功耗一般大于100mW,難以在配電線路上弱取電及電池供電的情況下使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)及同步采樣方法,解決了如何保證數(shù)據(jù)采集的同時性問題,確保了變電站對配電線路故障判斷的準(zhǔn)確性,對加強(qiáng)電網(wǎng)的管理提供了有力的技術(shù)支撐。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),包括數(shù)個分布監(jiān)測單元,每一個分布監(jiān)測單元均包括一個數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置和與該數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置通信的數(shù)個監(jiān)測指示裝置;
所述監(jiān)測指示裝置包括電流電壓傳感器、采樣模塊、電源模塊、后備電池、控制單元和無線模塊;
電流電壓傳感器設(shè)有采樣線圈和取能線圈,采樣線圈連接采樣模塊,采樣模塊連接控制單元,控制單元連接無線模塊,取能線圈連接倍壓整流電路,取能線圈還連接電源模塊,后備電池連接電源模塊,電源模塊為采樣模塊、控制單元和無線模塊供電,電源模塊輸出正電源;
無線模塊與所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置通信;
電源模塊設(shè)有倍壓整流電路,倍壓整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、法拉電容C1、法拉電容C2和電容C3,取能線圈112的一端連接二極管D1的負(fù)極,另一端連接二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極連接二極管D3的正極,二極管D3的負(fù)極連接二極管D1的正極,二極管D1的負(fù)極還連接二極管D6的正極,二極管D6的負(fù)極連接二極管D4的正極,二極管D4的負(fù)極連接二極管D2的正極,二極管D2的負(fù)極連接法拉電容C2的正極,法拉電容C2的負(fù)極連接地線,二極管D6的正極連接二極管D7的正極,二極管D7的負(fù)極連接法拉電容C1的正極,法拉電容C1的負(fù)極連接二極管D2的負(fù)極,法拉電容C2的正極還連接二極管D8的正極,二極管D8的負(fù)極連接二極管D6的正極,法拉電容C1的正極還通過電容C3連接地線;
采樣模塊包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、放大器U1和放大器U2,采樣線圈的一端連接電阻R2的1腳,另一端連接電阻R3的1腳,電阻R2的1腳還通過電容C6連接地線,電阻R3的1腳還通過電容C4連接地線,電阻R2的2腳連接放大器U1的2腳,電阻R3的2腳連接放大器U1的3腳,電阻R3的2腳還通過電阻R4連接地線,放大器U1的8腳連接正電源,放大器U1的4腳連接地線,放大器U1的1腳通過電阻R1連接放大器U1的2腳,放大器U1的1腳通過電容C5連接地線,放大器U1的1腳還連接放大器U2的3腳,放大器U2的2腳連接放大器U2的1腳,放大器U2的8腳連接正電源,放大器U2的4腳連接地線,放大器U2的1腳還通過電阻R5連接所述控制單元。
所述電流電壓傳感器為開啟式電流互感器,所述開啟式電流互感器包括上部和下部,所述上部包括兩個可打開及對接的上半圓弧部分,上半圓弧部分包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的上部外半導(dǎo)電環(huán)、上半磁芯和上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán),上部外半導(dǎo)電環(huán)、上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)和上半磁芯均為半圓弧形;兩個上半圓弧部分對接后,兩個上部外半導(dǎo)電環(huán)相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上部外導(dǎo)電環(huán),兩個上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán),兩個上半磁芯相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上磁芯,上磁芯的外圈纏繞有上磁環(huán)線圈,上磁芯及其上的上磁環(huán)線圈均夾設(shè)在上部外導(dǎo)電環(huán)與上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)之間;
所述下部包括兩個可打開及對接的下半圓弧部分,下半圓弧部分包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的下部外半導(dǎo)電環(huán)、下半磁芯組件和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán),下半磁芯組件包括上下間隔設(shè)置的半取能磁芯和半采樣磁芯,下部外半導(dǎo)電環(huán)、半取能磁芯、半采樣磁芯和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)均為半圓弧形;兩個下半圓弧部分對接后,兩個下部外半導(dǎo)電環(huán)相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的下部外導(dǎo)電環(huán),兩個下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán),兩個半取能磁芯相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的取能磁芯,兩個半采樣磁芯相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的采樣磁芯,取能磁芯的外圈纏繞取能線圈,采樣磁芯的外圈纏繞有采樣線圈,取能磁芯及其上的取能線圈均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)之間,采樣磁芯及其上的采樣線圈也均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)之間,取能磁芯間隔設(shè)于采樣磁芯的上側(cè);
取能磁芯的截面積是采樣磁芯的截面積的倍。
所述放大器U1和放大器U2的型號均為LM833。
所述控制單元為ARM9控制器。
所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置的型號為WX-PW-SJJC-002;所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置內(nèi)設(shè)有北斗導(dǎo)航模塊,所述北斗導(dǎo)航模塊的型號為WX-BD-IOT-002;
所述無線模塊的型號為WX-RF-IOT-003。
與所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)配套的同步采樣方法,包括如下步驟:
步驟1:控制單元進(jìn)行初始化,控制單元對無線模塊進(jìn)行初始化;控制單元進(jìn)行初始化的內(nèi)容包括:初始化時鐘計數(shù)器和初始化采樣計數(shù)器;
步驟2:控制單元進(jìn)入待機(jī)休眠狀態(tài);
步驟3:數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置通過北斗導(dǎo)航模塊獲取準(zhǔn)確時間,所述準(zhǔn)確時間由北斗衛(wèi)星提供,數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置根據(jù)所述準(zhǔn)確時間生成時標(biāo)信息,并根據(jù)時標(biāo)信息生成同步信息;
數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置向監(jiān)測指示裝置發(fā)送同步信息,監(jiān)測指示裝置的無線模塊接收同步信息并發(fā)生無線接收中斷,無線模塊將同步信息發(fā)送給控制單元,控制單元接收到同步信息后從待機(jī)休眠狀態(tài)喚醒進(jìn)入工作模式,并讀取無線模塊接收到的數(shù)據(jù),控制單元判斷無線模塊接收到的數(shù)據(jù)是否包含正確的同步信息:包含,則執(zhí)行步驟4;不包含,則執(zhí)行步驟2;
步驟4:控制單元根據(jù)同步信息中的時標(biāo)信息來修正自身的時鐘計數(shù)器,使自身的時鐘計數(shù)器與時標(biāo)信息同步;
控制單元根據(jù)時鐘計數(shù)器重置采樣計數(shù)器;
步驟5:控制單元根據(jù)采樣計數(shù)器觸發(fā)等間隔采樣命令,采樣模塊根據(jù)所述等間隔采樣命令采集配電線路中的電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù),并將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)傳輸至控制單元;
步驟6:控制單元將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)處理后生成采樣數(shù)據(jù),控制單元將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給無線模塊,無線模塊將采樣數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置;
控制單元根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算電流有效值,控制單元判斷電流有效值是否大于3A:大于則執(zhí)行步驟5;不大于,則執(zhí)行步驟2。
本發(fā)明所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)及同步采樣方法,通過無線傳輸同步方式實現(xiàn)三相電流電壓的同步采集,實現(xiàn)線路狀態(tài)的實時采集,解決了如何保證數(shù)據(jù)采集的同時性問題,確保了變電站對配電線路故障判斷的準(zhǔn)確性,對加強(qiáng)電網(wǎng)的管理提供了有力的技術(shù)支撐。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的監(jiān)測指示裝置的原理框圖;
圖3是本發(fā)明的倍壓整流電路的原理圖;
圖4是本發(fā)明的采樣模塊的原理圖;
圖5是本發(fā)明的流程圖;
圖6是上半圓弧部分和下半圓弧部分的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是上磁芯114與上部外導(dǎo)電環(huán)113和上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)115的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是取能磁芯118與下部外導(dǎo)電環(huán)116和下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是采樣磁芯119與下部外導(dǎo)電環(huán)116和下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:電流電壓傳感器1、電源模塊2、后備電池3、無線模塊5、采樣模塊6、控制單元7、數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8、監(jiān)測指示裝置9、上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)101、上半磁芯102、上部外半導(dǎo)電環(huán)103、上半圓弧部分104、上磁環(huán)線圈105、下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)106、下部外半導(dǎo)電環(huán)107、半取能磁芯108、半采樣磁芯109、下半圓弧部分110、采樣線圈111、取能線圈112、上部外導(dǎo)電環(huán)113、上磁芯114、上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)115、下部外導(dǎo)電環(huán)116、下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117、取能磁芯118、采樣磁芯119。
具體實施方式
實施例一:
如圖1-4所示的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),包括數(shù)個分布監(jiān)測單元,每一個分布監(jiān)測單元均包括一個數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8和與該數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8通信的數(shù)個監(jiān)測指示裝置9;
所述監(jiān)測指示裝置9包括電流電壓傳感器1、采樣模塊6、電源模塊2、后備電池3、控制單元7和無線模塊5;
電流電壓傳感器1設(shè)有采樣線圈111和取能線圈112,采樣線圈111連接采樣模塊6,采樣模塊6連接控制單元7,控制單元7連接無線模塊5,取能線圈112連接倍壓整流電路,取能線圈112還連接電源模塊2,后備電池3連接電源模塊2,電源模塊2為采樣模塊6、控制單元7和無線模塊5供電,電源模塊2輸出正電源;
無線模塊5與所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8通信;
無線模塊與控制單元之間的通信接口為SPI,無線模塊還設(shè)有輸出端OSC、輸出端IRQ0和輸出端IRQ1,輸出端OSC為無線模塊晶振經(jīng)分頻鎖相輸出,頻率12M,溫漂系數(shù)5ppM,輸出端OSC作為控制單元的高頻振蕩源輸入信號,輸出端IRQ0和輸出端IRQ1分別為載波監(jiān)聽中斷與接收中斷,當(dāng)無線模塊檢測到數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出的無線載波信號并鎖定時通過輸出端IRQ0發(fā)出IRQ0信號,當(dāng)數(shù)據(jù)接收完時通過輸出端IRQ1發(fā)出IRQ1中斷,不同模塊之間接收中斷誤差經(jīng)檢測在6—10uS之間,此作為無線模塊的處理延時td1,控制單元接收到此中斷后,開始讀取無線接收到的數(shù)據(jù)并分析,在此過程中控制單元處理時間為td2,然后上傳確認(rèn)幀,數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置接收到采集裝置的確認(rèn)信號后開始計算傳輸與數(shù)據(jù)處理延時:
Ttd=tm2-tm1-(2×td1+td2);
其中tm2為數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置接收到數(shù)據(jù)的時刻;tm1為裝置發(fā)出數(shù)據(jù)的時刻;
Ttd參數(shù)作為校時參數(shù)誤差補(bǔ)償值,在發(fā)校時命令時一起發(fā)送至采集裝置,通過誤差修正采集裝置與數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置的時鐘誤差小于2uS,多點多相采集時,分別對各點各相時鐘分別校準(zhǔn)。
電源模塊設(shè)有倍壓整流電路,倍壓整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、法拉電容C1、法拉電容C2和電容C3,取能線圈112的一端連接二極管D1的負(fù)極,另一端連接二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極連接二極管D3的正極,二極管D3的負(fù)極連接二極管D1的正極,二極管D1的負(fù)極還連接二極管D6的正極,二極管D6的負(fù)極連接二極管D4的正極,二極管D4的負(fù)極連接二極管D2的正極,二極管D2的負(fù)極連接法拉電容C2的正極,法拉電容C2的負(fù)極連接地線,二極管D6的正極連接二極管D7的正極,二極管D7的負(fù)極連接法拉電容C1的正極,法拉電容C1的負(fù)極連接二極管D2的負(fù)極,法拉電容C2的正極還連接二極管D8的正極,二極管D8的負(fù)極連接二極管D6的正極,法拉電容C1的正極還通過電容C3連接地線;
法拉電容C1和法拉電容C2的容量均為0.5法拉,充滿電狀態(tài)儲存能量W=1/2C(5.0-UlowΔU)2,其中Ulow為MCU的工作電壓下限,控制單元及無線模塊的最小工作電壓均為2.2V,取Ulow=2.4V,由此計算出充滿電后法拉電容儲存能量W=1.69J。
控制單元工作電流為900uA,無線模塊工作平均電流為30mA,在通訊速率25kbps情況下傳輸字節(jié)數(shù)3840,發(fā)射持續(xù)時間約為2s,消耗能量為W=UIΔt=0.18J,小于法拉電容儲存的能量,因而此設(shè)計滿足工作的要求。
采樣模塊6包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、放大器U1和放大器U2,采樣線圈111的一端連接電阻R2的1腳,另一端連接電阻R3的1腳,電阻R2的1腳還通過電容C6連接地線,電阻R3的1腳還通過電容C4連接地線,電阻R2的2腳連接放大器U1的2腳,電阻R3的2腳連接放大器U1的3腳,電阻R3的2腳還通過電阻R4連接地線,放大器U1的8腳連接正電源,放大器U1的4腳連接地線,放大器U1的1腳通過電阻R1連接放大器U1的2腳,放大器U1的1腳通過電容C5連接地線,放大器U1的1腳還連接放大器U2的3腳,放大器U2的2腳連接放大器U2的1腳,放大器U2的8腳連接正電源,放大器U2的4腳連接地線,放大器U2的1腳還通過電阻R5連接所述控制單元7。
如圖6-9所述電流電壓傳感器1為開啟式電流互感器,所述開啟式電流互感器包括上部和下部,所述上部包括兩個可打開及對接的上半圓弧部分104,上半圓弧部分104包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的上部外半導(dǎo)電環(huán)103、上半磁芯102和上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)101,上部外半導(dǎo)電環(huán)103、上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)101和上半磁芯102均為半圓弧形;兩個上半圓弧部分104對接后,兩個上部外半導(dǎo)電環(huán)103相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上部外導(dǎo)電環(huán)113,兩個上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)101相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)115,兩個上半磁芯102相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的上磁芯114,上磁芯114的外圈纏繞有上磁環(huán)線圈105,上磁芯114及其上的上磁環(huán)線圈105均夾設(shè)在上部外導(dǎo)電環(huán)113與上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)115之間;
所述下部包括兩個可打開及對接的下半圓弧部分110,下半圓弧部分110包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的下部外半導(dǎo)電環(huán)107、下半磁芯組件和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)106,下半磁芯組件包括上下間隔設(shè)置的半取能磁芯108和半采樣磁芯109,下部外半導(dǎo)電環(huán)107、半取能磁芯108、半采樣磁芯109和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)106均為半圓弧形;兩個下半圓弧部分110對接后,兩個下部外半導(dǎo)電環(huán)107相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的下部外導(dǎo)電環(huán)116,兩個下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)106相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117,兩個半取能磁芯108相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的取能磁芯118,兩個半采樣磁芯109相對構(gòu)成整個圓環(huán)形的采樣磁芯119,取能磁芯118的外圈纏繞取能線圈112,采樣磁芯119的外圈纏繞有采樣線圈111,取能磁芯118及其上的取能線圈112均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)116與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117之間,采樣磁芯119及其上的采樣線圈111也均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)116與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117之間,取能磁芯118間隔設(shè)于采樣磁芯119的上側(cè);
取能磁芯118的截面積是采樣磁芯119的截面積的4倍;取能磁芯118用于裝置取能,采樣磁芯119用于采樣;
分體式磁芯(取能磁芯118和采樣磁芯119)的有效初始相對磁導(dǎo)率大于8000,便于在小電流取電,其中取能磁芯118的橫截面為1cm2。采樣磁芯119橫截面為0.25cm2,內(nèi)徑55mm,外徑75mm,線路電流3A,取能線圈112為800匝輸出電壓1.36V,經(jīng)電源模塊倍壓整流獲得4V的直流電壓,滿足裝置在低功耗下的工作要求;采樣線圈111為1500匝,負(fù)載電阻5.1歐姆;取能線圈112輸出端和采樣線圈111輸出端都加有抗沖擊、過流保護(hù)電路,同時在電流互感器內(nèi)側(cè)與外側(cè)分別加有上部外導(dǎo)電環(huán)113、上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)115、下部外導(dǎo)電環(huán)116與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)117用來感應(yīng)線路周圍的變化的電場強(qiáng)度。
所述放大器U1和放大器U2的型號均為LM833。
所述控制單元7為ARM9控制器。
所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8的型號為WX-PW-SJJC-002;所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8內(nèi)設(shè)有北斗導(dǎo)航模塊,所述北斗導(dǎo)航模塊的型號為WX-BD-IOT-002;
所述無線模塊5的型號為WX-RF-IOT-003。
實施例二:
如圖5所示,與實施一所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)配套的同步采樣方法,是在實施一所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,包括如下步驟:
步驟1:控制單元7進(jìn)行初始化,控制單元7對無線模塊5進(jìn)行初始化;控制單元7進(jìn)行初始化的內(nèi)容包括:初始化時鐘計數(shù)器和初始化采樣計數(shù)器;
步驟2:控制單元7進(jìn)入待機(jī)休眠狀態(tài);
步驟3:數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8通過北斗導(dǎo)航模塊獲取準(zhǔn)確時間,所述準(zhǔn)確時間由北斗衛(wèi)星提供,數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8根據(jù)所述準(zhǔn)確時間生成時標(biāo)信息,并根據(jù)時標(biāo)信息生成同步信息;
數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8向監(jiān)測指示裝置9發(fā)送同步信息,監(jiān)測指示裝置9的無線模塊5接收同步信息并發(fā)生無線接收中斷,無線模塊5將同步信息發(fā)送給控制單元7,控制單元7接收到同步信息后從待機(jī)休眠狀態(tài)喚醒進(jìn)入工作模式,并讀取無線模塊5接收到的數(shù)據(jù),控制單元7判斷無線模塊5接收到的數(shù)據(jù)是否包含正確的同步信息:包含,則執(zhí)行步驟4;不包含,則執(zhí)行步驟2;
步驟4:控制單元7根據(jù)同步信息中的時標(biāo)信息來修正自身的時鐘計數(shù)器,使自身的時鐘計數(shù)器與時標(biāo)信息同步;
控制單元7根據(jù)時鐘計數(shù)器重置采樣計數(shù)器;
步驟5:控制單元7根據(jù)采樣計數(shù)器觸發(fā)等間隔采樣命令,采樣模塊6根據(jù)所述等間隔采樣命令采集配電線路中的電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù),并將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)傳輸至控制單元7;
步驟6:控制單元7將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)處理后生成采樣數(shù)據(jù),控制單元7將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給無線模塊5,無線模塊5將采樣數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置8;
控制單元7根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計算電流有效值,控制單元7判斷電流有效值是否大于3A:大于則執(zhí)行步驟5;不大于,則執(zhí)行步驟2。
本發(fā)明使用無線傳輸同步取代GPS/GPRS實現(xiàn)采集的同步性,大大降低了裝置的功耗,GPS信號受到美國軍方控制,其對采集系統(tǒng)的運(yùn)行的不確定因素較大,同樣因無線公網(wǎng)GPRS的時鐘也采用GPS對時,缺點也同樣明顯,同時GPS/GPRS用于采集裝置,因功耗大,不適用線路采集裝置;本發(fā)明的數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置選用完全具備我國知識產(chǎn)權(quán)的北斗導(dǎo)航模塊,完全排除了上述影響;本發(fā)明的系統(tǒng)守時精度小于50nS,實現(xiàn)了全網(wǎng)數(shù)據(jù)同步采集,極大的提高了數(shù)據(jù)分析的可靠性,為電網(wǎng)大數(shù)據(jù)云端平臺提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
本發(fā)明將數(shù)個監(jiān)測指示裝置分布在電網(wǎng)線路上,實現(xiàn)了多點多相數(shù)據(jù)的同步采集,有利于線路故障的分析判斷,數(shù)據(jù)監(jiān)測終端將各自下屬的監(jiān)測指示裝置采集到的數(shù)據(jù)上傳至主變電站,主變電站依據(jù)一定的數(shù)據(jù)模型分析線路的特征信號,對線路的實時工況進(jìn)行分析,實時判斷,保存線路在突發(fā)狀態(tài)前后的電壓電流波形,提高了分析結(jié)果的可靠性與實時性;
本發(fā)明的監(jiān)測指示裝置在待機(jī)時的功耗小于20uW,使本發(fā)明更加適用于配電線路的工況的同步采集。
本發(fā)明所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)及同步采樣方法,通過無線傳輸同步方式實現(xiàn)三相電流電壓的同步采集,實現(xiàn)線路狀態(tài)的實時采集,解決了如何保證數(shù)據(jù)采集的同時性問題,確保了變電站對配電線路故障判斷的準(zhǔn)確性,對加強(qiáng)電網(wǎng)的管理提供了有力的技術(shù)支撐。