在電力系統(tǒng)中，輸電線路工頻參數(shù)的準確測量是保障電網(wǎng)繼電保護整定、潮流計算及故障分析的基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)場測試環(huán)境中普遍存在電磁干擾，包括諧波電流、高頻噪聲、地電位升等，導(dǎo)致傳統(tǒng)工頻參數(shù)測試儀抗干擾能力不足，測量誤差增大甚至數(shù)據(jù)失效。本文圍繞濾波模塊優(yōu)化與接地系統(tǒng)改進兩大核心，提出針對性解決方案，提升輸電線路工頻參數(shù)測試儀在復(fù)雜環(huán)境下的測量精度。
 

　　一、干擾源分析：影響輸電線路工頻參數(shù)測試儀的主要因素
 

　　1. 外部電磁干擾類型
 

　　傳導(dǎo)干擾：鄰近運行中的高壓線路或變壓器產(chǎn)生的工頻諧波，通過測試引線耦合進入儀器；
 

　　空間輻射干擾：開關(guān)操作、雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高頻脈沖，通過電磁場輻射侵入測試儀內(nèi)部電路；
 

　　地電位干擾：接地網(wǎng)電位不均或短路電流引起的地電位升，導(dǎo)致測試回路參考點電位漂移。
 

　　2. 現(xiàn)有測試儀抗干擾短板
 

　　濾波模塊多采用單級LC低通濾波，對高頻噪聲抑制比不足；
 

　　接地設(shè)計簡單，未區(qū)分信號地、保護地，易形成地環(huán)路引入共模干擾；
 

　　缺乏動態(tài)抗干擾算法，無法實時識別并剔除異常干擾信號。
 

　　二、濾波模塊優(yōu)化：從硬件到軟件的協(xié)同設(shè)計
 

　　1. 硬件濾波升級
 

　　多級復(fù)合濾波結(jié)構(gòu)：
 

　　前置無源濾波：在信號輸入端增加π型LC濾波器，抑制≥10kHz高頻噪聲；
 

　　有源濾波補償：采用運算放大器構(gòu)建二階低通濾波器，針對50Hz基波保留足夠帶寬，同時衰減二次及以上諧波；
 

　　磁環(huán)抑制共模干擾：在測試引線套入鐵氧體磁環(huán)，降低共模電流傳導(dǎo)。
 

　　隔離技術(shù)應(yīng)用：使用線性光耦隔離信號采集單元與主控板，阻斷地環(huán)路干擾路徑。
 

　　2. 軟件算法增強
 

　　自適應(yīng)陷波濾波：通過FFT實時分析信號頻譜，動態(tài)生成與干擾頻率同頻反相的正弦波，抵消特定諧波；
 

　　小波閾值去噪：利用db4小波基分解原始信號，對高頻細節(jié)系數(shù)施加軟閾值處理，保留有效工頻特征；
 

　　同步相關(guān)檢測：將測試信號與標準50Hz參考信號進行互相關(guān)運算，提取幅值和相位信息，抑制非相關(guān)干擾。
 

　　三、接地系統(tǒng)改進：構(gòu)建低阻抗參考電位
 

　　1. 接地方式優(yōu)化
 

　　獨立接地極設(shè)置：輸電線路工頻參數(shù)測試儀應(yīng)單獨埋設(shè)接地極，接地電阻≤4Ω，避免與變電站接地網(wǎng)共用；
 

　　分層接地架構(gòu)：
 

　　信號地：連接傳感器屏蔽層，采用單點接地，減少多點接地形成的環(huán)流；
 

　　機殼地：與設(shè)備外殼相連，接入專用保護接地排，隔離人身安全隱患；
 

　　浮地設(shè)計：對高精度ADC模塊采用“局部浮地+隔離電源”，切斷共模干擾傳導(dǎo)路徑。
 

　　2. 屏蔽與布線規(guī)范
 

　　全封閉金屬屏蔽：測試儀機箱采用鋁合金鑄造，接縫處使用導(dǎo)電襯墊，實現(xiàn)360°電磁屏蔽；
 

　　測試線纜優(yōu)化：選用雙層屏蔽同軸電纜，兩端360°環(huán)形接地，避免“豬尾巴”式接地引入天線效應(yīng)；
 

　　強電弱電線分離：測試引線與電源線間距≥30cm，交叉時垂直穿過，減少磁場耦合。
 

　　結(jié)語
 

　　輸電線路工頻參數(shù)測試儀的抗干擾能力需通過“硬件濾波+軟件算法+接地系統(tǒng)”三位一體優(yōu)化實現(xiàn)。未來，結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)的虛擬樣機仿真，可進一步預(yù)測復(fù)雜干擾場景下的較優(yōu)參數(shù)配置，推動它向智能化、高可靠方向發(fā)展。