基于GPS技术的地网阻抗分电流向量测量系统

　　发电厂、变电站接地网是整个电力系统防雷、故障保护系统的重要组成部分。其接地阻抗参数是地网运行状态主要状态量，是衡量地网运行状态的重要指标。随着现代大电网向超高压、大电容和远距离方向发展，使故障时入地电流不断增大，引起地电位大幅提高。为了确保电力系统安全稳定运行以及提高供电可靠性，就必须保证接地装置具有优良的性能。然而长期埋在土壤中的接地网容易遭受腐蚀，导致地网接地阻抗变大，产生较大的接触电位差和跨步电位差，危及设备和人身安全。所以，出于安全运行的考虑，准确测量地网接地阻抗，及时发现问题越来越受到发、变电企业的重视。

　　项目研究目标及主要内容

　　系统具体构成如图所示，系统由主机测量地网阻抗的电压和测试总电流，分机测量塔杆分电流向量。

　　1）研究内容：

　　塔杆分电流测量方法研究，包括分电流的大小和相位，技术难点是分电流与总电流是分时测量，在测量相位时要保持时间上的严格同步，考虑采用GPS精确授时作为同步时间解决该问题；

　　‚滤波器设计方案。系统采用异频测量法，要求滤除工频50HZ干扰信号，滤波器性能好坏直接决定了分电流向量测量的精度。拟采用数字滤波技术滤除干扰信号，同时对测试信号的大小和相位要有很高的精度，基本无相移；

　　ƒ无线通讯方案。主从机之间采用无线通讯进行沟通和数据传输。研究设计的通讯系统主要有2个要求，一是通讯距离要大于500米，而是在变电站强干扰环境下可靠性和稳定性高。

　　④控制器设计。设计的控制器要能够在极短时间内完成数据采样、数字滤波算法，要求运算速度高，抗干扰能力强。

　　2）功能要求：

　　能测量接地装置的接地阻抗、接地电阻、接地电抗；

　　‚能测量避雷线分流的大小和方向；

　　ƒ根据注入接地装置的总电流，减去避雷线分流后的电流，直接算出接地装置的接地阻抗、接地电阻、接地电抗（注：电流相减是复数加减）。