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一． 概述
风能作为一种清洁的可再生能源 ，越来越受到我国政府的重视 。风电场因其占地规模广 ，单台机组容量较小 ，以是一样平常接纳集电线路施工 ，将几台风机电能汇聚后送至升压站 。光伏发电照射的能量漫衍密度小 ，需要占用重大面积 ，海上光伏发电项目生长很快 ，电力运送清静通道也是亟需解决的问题 。新能源集电线路接线一样平常为倾轧线、电缆或者电缆+倾轧线混淆方法 ，通常为混淆方法 ，电压品级为35kV 。卑劣的自然情形为集电线路的清静运行带来重大的威胁 ，由集电线路故障引发的装备故障约占风电场的90%以上 。
箱式变压器和场站高压电缆是新能源电力传输系统的桥梁部分 ，箱变和高压电缆的稳固运行 ，关系加入区电气装备的清静与稳固 。高压电缆由于设计、施工工艺、装备质量、所处地理情形等多方面缘故原由 ，易导致电缆故障 ，或直接作用于升压站发电线路开关跳闸 ，造成整条发电线路停运 ，对电网清静与稳固造成影响 。
集电线路故障在线监测装置融合了非有用接地系统暂态电流故障选线、线路故障分段手艺及基于双端行波原理的故障准确定位原理手艺 ，通过对线路故障爆发时故障线路各处暂态电流漫衍特征的差别实现故障分段；使用故障爆发的电压、电盛行波在线路中的传输漫衍特征及非接触式有用提守信号 ，并配以准确到纳秒级的卫星同步时钟 ，实现监测区段的故障点准确定位 ，解决多年以来迫切需要解决的故障分段及准确定位难题 。
二． 线路特点
q 低压侧的出口电压大部分为0.69kV ，接纳箱式变压器单位接线方法升压35kV传输；
q 集电线路一样平常分为电缆线路和电缆-倾轧混淆线路两种方法 ，故障行波在毗连点的反射和透射缘故原由 ，波形衰减且剖析较量重大；
q 电缆敷设主要接纳直埋方法；
q 电缆导体一样平常为铝芯 ，且随着箱变数目增多 ，使用的电缆线芯面积增大；
q 集电线路具有多分支、混淆线路的特点；
q 箱式变压器在集电线路上并行 ，造成线路漫衍参数转变 ，影响波头识别；
q 故障特征受网架拓扑、故障类型、适配传感等因素滋扰 ，识别难题 。
三． 测试原理
1．双端测距事情原理
在被监视线路爆发故障时 ，故障爆发的电压、电盛行波会从故障点向两头撒播 。设故障初始行波波头抵达两侧母线的时间划分为TS和TR ，如图1所示 ，装于线路两头的测距装置纪录下故障行波波头抵达两侧装置的时间 ，则故障距离可由下式来算出：
双端测距法由于只检测故障爆发的初始行波波头抵达时间 ，不需要思量后续的反射与透射行波 ，原理简朴 ，测距效果可靠 。两头测距的实现要在线路两头都装设测距装置实时间同步装置（北斗时钟） ，并且两侧要举行数据通讯 ，交流纪录到的故障初始行波抵达的时间信息后才华测出故障距离来 。
双端测距法的优点在于可靠性高 ，波形识别简朴 ，测距准确 。
2．单端测距事情原理
在被监视线路爆发故障时 ，故障爆发的电盛行波会在故障点及电缆端头之间往返反射 。装设于终端头处的行波测距装置收罗来自信号传感器的暂态行波信号 ，使用模拟高通滤波器滤出行波波头脉冲 ，形成如图2所示的行波波形 。
设线路长度为L ，波速率为
，故障初始行波与由故障点反射波抵达母线的时间划分为Ts1、Ts2 ，则故障距离XL为：
图2 单端测距原理示意图
单端测距法的优点在于只需要在一端装置行波测距装置及通讯装置 ，装备相对双端来说本钱低；不需要双端时间同步 ，手艺成内情对双端来说也低 。弱点是故障行波测距波形识别较量重大 。
四、 系统组成
DJ-2000新能源集电线路故障在线监测系统由监测终端、通讯链路、系统后台和用户界面组成 。监测终端以无线或有线的方法将监测数据发送回系统后台；后台软件以事务为引 ，以时间归集 ，自主关联剖析数据 ，异常事务以短信、WEB等多种方法宣布 。
1．装置功效
DJ-2000系统实时在线收罗线路工频电流或零序电流 ，以数值或者电流曲线的方法举行展示；线路爆发故障时 ，基于对故障爆发的暂态信号的捕获、收罗和剖析 ，凭证双端行波法测距原理实现线路故障的测距 ，同时凭证集电线路的运行特点 ，辅以变电站侧数据举行故障性子诊断 ，从而形成对线路运行状态的有用监测和故障的分段定位 。
（1）故障准确定位
凭证双端行波法测距原理 ，监测装置装置在所监测线路的两头 。故障放电时 ，监测装置收罗暂态数据 ，后台软件凭证暂态数据自动盘算得出故障测距效果 ，针对集电线路特点 ，实现广域测距 。在自动测距效果的基础上 ，用户可凭证暂态波形 ，手动校正故障距离 ，进一步提高测距精度 。
自动测距要领也适用于T型电缆线路和倾轧-电缆混淆线路的故障测距 。
（2）故障区间判别
后台软件凭证故障线路工频电流和零序电流录波数据 ，在时间同步的基础上 ，快速判断倾轧-电缆混淆线路和电缆T型线路故障所属区间 ，提升运维效益 。
（3）工频电流监测
实时监测电缆线路的负荷电流数据 ，以数值或电流曲线的方法举行展示 。当线路爆发异常转变时 ，系统能够自动录波 ，实现故障性子剖析诊断 。
（4）零序电流监测
实时监测零序电流 ，以数值或电流曲线的方法举行展示 。当电流爆发异常转变时 ，系统能够自动录波 ，对线路故障提供实时告警 。
2．参数指标
q 波头上升沿： ≤200ns
q 采样频率： ≥50MHz
q 整体输入带宽：≥10kHz
q 对时精度： ≤20ns
q 测试规模： ≥10km（两套装置之间不凌驾8台箱变）
q 定位误差： ≤0.15%*L+5米
q 行波采样长度：≥1ms（触发前波形长度大于50us）
q 工频采样：
----工频采样频率： ≥5kHz；
----工频采样长度： ≥500ms
五． 典范设置计划
1．纯电缆线路拓扑
2．电缆倾轧混淆线路拓扑
3．倾轧为主线路拓扑
六． 应用案例
1．案例一（重庆某风电� 。�
2．案例二（内蒙古某光伏电站）
线路拓扑图
工频过流图
广域测距图
双端测距图
升压站侧单端波形图
箱变侧单端波形图
七． 工程装置
1．升压站组屏
2．升压站单机
3．箱变侧单机
