基于FPGA的铁路电力行波故障定位装置设计

针对铁路运输系统中输电线路故障测距和定位效果不佳的问题,提出基于FPGA的铁路电力行波故障定位系统装置。首先,基于暂态行波方法进行故障性质判断,并采用行波信号采集装置进行信号采集;然后利用模极大值算法进行故障特征提取,并通过模量波速时差分段法求出故障距离,从而实现电力行波故障准确定位。仿真结果表明,在铁路线路长度为60 km的状况下,本方法的绝对误差和相对误差分别控制在100 m和0.12%范围内,适应性极强;故障初相角仿真模拟中,故障初相角测距中的绝对误差始终低于80 m,测距误差较小。在不同故障类型测试中,提出故障测距方法的距离误差控制在100 m范围内,测距精度较高。最后在不同故障类型、故障距离和时间差的条件下,本装置的故障距离绝对误差均稳定在200 m范围内。由此可知,设计的故障测距定位装置具备操作性和稳定性,核心故障测距算法提高了电力行波故障定位精度,满足系统设计需求。