專利名稱：基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)接地故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相故障選線與定位技術(shù)，為一種基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
小電流接地故障的故障選線和區(qū)段定位，一直是配電網(wǎng)運(yùn)行的難題。在我國的3-66kV的中低壓配電網(wǎng)中廣泛采用小電流接地方式，由于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故
障時故障特征量微弱，尤其是在中性點(diǎn)經(jīng)過消弧線圈接地的情況下，故障線路和區(qū)段的選擇會變得更加困難。在配網(wǎng)的單相接地故障檢測中還存在以下的一些問題故障電流信號疊加在負(fù)載電流上、穩(wěn)態(tài)時幅值小、電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中的電磁干擾等影響著故障選線、區(qū)段定位的成功率和準(zhǔn)確性。配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式多樣、故障狀態(tài)多變、不確定因素很多，檢測方法需要具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。針對這些問題雖已有不少研究，但都沒有得到很好的解決。雖然目前已經(jīng)有了各種各樣的故障選線方法，實(shí)際誤選的情況經(jīng)常發(fā)生。在很多地方仍然采取傳統(tǒng)的人工拉線法查找故障線路，這種方法是以低效率和損害供電可靠性為代價的。由于上述原因，使得故障區(qū)間的識別較困難，直到目前為止，還沒有一種專門的研究成果，高成功率的解決這一問題。配電網(wǎng)小接地選線的技術(shù)與電力系統(tǒng)其他技術(shù)進(jìn)步相t匕，沒有大的突破，有必要研究和探索配電網(wǎng)單相接地故障定位的新方法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是現(xiàn)有小電流接地故障的定位技術(shù)容易出現(xiàn)誤差，人工拉線法效率低，可靠性無法保證。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，包括調(diào)度代理子系統(tǒng)、信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)，調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間雙向連接，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間雙向連接，其中調(diào)度代理子系統(tǒng)包括臺式工作站和數(shù)據(jù)庫，信息集中及通信代理子系統(tǒng)為嵌入式計算機(jī)，就地信息采集代理子系統(tǒng)包括分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。信息集中及通信代理子系統(tǒng)的嵌入式計算機(jī)為16位單片機(jī)，程序存儲器大于1024字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲器大于128字節(jié)，至少具有485、CAN、以太網(wǎng)三種通信接口。調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間通過GPRS無線網(wǎng)連接，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間通過短距離無線通信連接。本實(shí)用新型針對小電流接地配電網(wǎng)，提出一種故障定位多代理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，快速定位故障范圍。本實(shí)用新型能夠通過就地信息采集代理子系統(tǒng)的分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端獲得一個區(qū)域內(nèi)多點(diǎn)的電流、電壓、電場信息，所能夠?qū)崿F(xiàn)的判據(jù)與以往的單點(diǎn)判斷方法相比較，具有較大的優(yōu)勢。本實(shí)用新型通過在調(diào)度代理子系統(tǒng)中安裝SCADA監(jiān)控系統(tǒng)和小電流接地故障區(qū)段判斷高級應(yīng)用軟件，對獲得的全景信息分析、判斷，通過隊列、比較等方法找出故障區(qū)段或故障區(qū)段，實(shí)現(xiàn)對小電流接地的準(zhǔn)確定位。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的故障定位、報警的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1，本系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)，包括調(diào)度代理子系統(tǒng)、信息集中及通信代理子系統(tǒng)和
就地信息采集代理子系統(tǒng)。調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間雙向信息傳遞，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間雙向信息傳遞。其中調(diào)度代理子系統(tǒng)包括臺式工作站和數(shù)據(jù)庫，信息集中及通信代理子系統(tǒng)為嵌入式計算機(jī)，就地信息采集代理子系統(tǒng)包括分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。本實(shí)用新型針對小電流接地配電網(wǎng)，提出一種故障區(qū)段定位多代理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過對故障特征的提取，應(yīng)用現(xiàn)代計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速定位故障范圍。I、系統(tǒng)構(gòu)成本實(shí)用新型構(gòu)造基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，包括調(diào)度代理子系統(tǒng)、信息集中及通信代理子系統(tǒng)、就地信息采集代理子系統(tǒng)。2、各代理子系統(tǒng)硬件構(gòu)成I)調(diào)度代理子系統(tǒng)包括臺式工作站和數(shù)據(jù)庫；基礎(chǔ)硬件Intel臺式工作站，CPU類型Intel至強(qiáng)3500 ；CPU 型號=Xeon W3503 ;CPU 主頻2. 4GHz ;三級緩存:4MB ;總線規(guī)格QPI 4. 8GT/sCPU核心雙核雙線程；操作系統(tǒng)UNIX/WIN7/WINXP。或者硬件高于以上配置的工作站。附加軟件=SCADA監(jiān)控系統(tǒng)、被檢測區(qū)域全景信息數(shù)據(jù)庫、小電流接地故障區(qū)段判斷高級應(yīng)用軟件。2)信息集中及通信代理子系統(tǒng)為嵌入式計算機(jī)；分布安裝的多個代理信息集中與通信轉(zhuǎn)換智能終端，硬件構(gòu)成為嵌入式計算機(jī)硬件系統(tǒng)。16位低功耗單片機(jī)，程序存儲器大于1024字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲器大于128字節(jié)。具有省電模式，寬工作電壓，太陽能供電。至少具有485、CAN、以太網(wǎng)三種通信接口。主要功能與就地信息采集代理借助短距離無線通信進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)、信息傳送，收集就地代理的數(shù)據(jù)；同時與調(diào)度代理通信，上傳采集到的信息、數(shù)據(jù)。3)就地信息采集代理子系統(tǒng)包括分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。各監(jiān)測點(diǎn)分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。硬件平臺至少16位低功耗單片機(jī)，程序存儲器大于1024字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲器大于128字節(jié)。具有省電模式，寬工作電壓，適合長期無電源狀態(tài)下工作。具有短距離無線通信能力。3、各代理子系統(tǒng)功能I)就地信息采集代理子系統(tǒng)自動采集相電流特征量、電場、電壓變化量等有關(guān)電氣量，自動判別故障區(qū)段，并上送到信息集中及轉(zhuǎn)換代理；2)信息集中及通信代理子系統(tǒng)具有短距離無線通信和轉(zhuǎn)換功能，將就地電流采集器的信息上送主站，作為高級分析用的基本數(shù)據(jù)來源；3)調(diào)度代理子系統(tǒng)中安裝接地故障判斷高級應(yīng)用軟件，以分布在各點(diǎn)上的就地采集器采集到的電流、電場數(shù)據(jù)作為分析基礎(chǔ)，判斷關(guān)鍵點(diǎn)上電流、電場、電壓、諧波、突變量的特性及調(diào)度全景信息，確定故障的位置，發(fā)出告警信號或給出相應(yīng)的是否需要跳閘提示。如果需要跳閘，則由調(diào)度下發(fā)跳閘命令，智能終端執(zhí)行相應(yīng)的操作。4、調(diào)度代理中的高級應(yīng)用軟件在調(diào)度代理子系統(tǒng)中安裝SCADA監(jiān)控系統(tǒng)和高級應(yīng)用軟件，對獲得的全景信息進(jìn)行分析、判斷，通過隊列、比較等算法找出故障區(qū)段或故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對小電流接地區(qū)域的準(zhǔn)確定位。一套就地信息采集器和一套信息集中及通信終端構(gòu)成一個監(jiān)測點(diǎn)。多個監(jiān)測點(diǎn)可以獲得一個區(qū)域內(nèi)多點(diǎn)的電流、電壓、電場信息，并發(fā)往調(diào)度系統(tǒng)。下面通過具體實(shí)施例來說明本發(fā)明。主干線路按照距離等分，或者負(fù)荷/分支線等分原則來設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，分布安裝傳感器和信息采集智能終端。一條主干線路一般設(shè)置3 6個監(jiān)測點(diǎn)，調(diào)度代理子系統(tǒng)位于配網(wǎng)調(diào)度中心，配置調(diào)度代理子系統(tǒng)，安裝SCADA系統(tǒng)和分析軟件。采用GPRS通訊方式，在調(diào)度代理子系統(tǒng)用以下方法來接收監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)利用單位現(xiàn)有的路由器或服務(wù)器的公網(wǎng)靜態(tài)IP地址，開通I個端口，并映射到主站工作站。主站通過INTERNET互聯(lián)網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行TCP/IP連接和101協(xié)議通訊。調(diào)度代理子系統(tǒng)中安裝的高級應(yīng)用軟件對接地故障判斷方法包括I、檢測首半波電流和對地電壓/電場。2、雜散電容瞬時放電暫態(tài)分析法。3、暫態(tài)尖峰電流和暫態(tài)電壓。多個信息集中及通信轉(zhuǎn)換智能終端將數(shù)據(jù)儲存到調(diào)度SCADA數(shù)據(jù)庫中，通過隊列、比較等算法計算，找出單相故障區(qū)段，并由SCADA系統(tǒng)報警，通知相關(guān)運(yùn)行人員，如圖2所示。本實(shí)用新型能夠通過就地信息采集代理子系統(tǒng)的分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端獲得一個區(qū)域內(nèi)多點(diǎn)的電流、電壓、電場信息，所能夠?qū)崿F(xiàn)的判據(jù)與以往的單點(diǎn)判斷方法相比較，具有較大的優(yōu)勢。
權(quán)利要求1.基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，其特征是包括調(diào)度代理子系統(tǒng)、信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)，調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間雙向連接，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間雙向連接，其中調(diào)度代理子系統(tǒng)包括臺式工作站和數(shù)據(jù)庫，信息集中及通信代理子系統(tǒng)為嵌入式計算機(jī)，就地信息采集代理子系統(tǒng)包括分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，其特征是信息集中及通信代理子系統(tǒng)的嵌入式計算機(jī)為16位單片機(jī)，程序存儲器大于1024字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲器大于128字節(jié)，至少具有485、CAN、以太網(wǎng)三種通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，其特征是調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間通過GPRS無線網(wǎng)連接，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間通過短距離無線通信連接。
專利摘要基于多代理的小接地故障區(qū)段定位系統(tǒng)，包括調(diào)度代理子系統(tǒng)、信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)，調(diào)度代理子系統(tǒng)與信息集中及通信代理子系統(tǒng)之間雙向連接，信息集中及通信代理子系統(tǒng)和就地信息采集代理子系統(tǒng)之間雙向連接，其中調(diào)度代理子系統(tǒng)包括臺式工作站和數(shù)據(jù)庫，信息集中及通信代理子系統(tǒng)為嵌入式計算機(jī)，就地信息采集代理子系統(tǒng)包括分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端。本實(shí)用新型能夠通過就地信息采集代理子系統(tǒng)的分布安裝的無線傳感器信息采集智能終端獲得一個區(qū)域內(nèi)多點(diǎn)的電流、電壓、電場信息，所能夠?qū)崿F(xiàn)的判據(jù)與以往的單點(diǎn)判斷方法相比較，具有較大的優(yōu)勢。
文檔編號G01R31/08GK202583392SQ201220188638
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者陳宇峰, 朱紅, 韋磊, 顧亭亭 申請人:江蘇省電力公司南京供電公司, 南京智網(wǎng)新能源技術(shù)有限公司