一種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端及定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端及定位方法，包括配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊、電壓傳感器、電流傳感器等；配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中設(shè)置電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路，電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路之間互相連接，信號(hào)指示電路與配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊互相連接，電壓傳感器之二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到電源電路和故障鑒別電路，電流傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到故障鑒別電路。本發(fā)明的故障定位終端能夠正確判斷短路故障電流的通路，并通過無線通信將故障區(qū)位信息發(fā)送至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行定位，從而解決了各種故障線路區(qū)段和支線的定位問題。
【專利說明】一種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端及定位方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及配電自動(dòng)化終端，尤其涉及一種配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端及定位方法，屬于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]配電臺(tái)區(qū)綜合配電變壓器、低壓配電網(wǎng)、大用戶和低壓居民用電的各種實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，為供電企業(yè)提供了快速、真實(shí)、精確地了解各個(gè)供電區(qū)域和各種電力用戶實(shí)際的供電情況、電能質(zhì)量、負(fù)荷情況、電量、無功功率等信息的平臺(tái)；是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控中低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量，提高電力用戶供電可靠性，實(shí)現(xiàn)配電線路諧波治理、節(jié)能降損、無功補(bǔ)償，提高供電企業(yè)工作效率，為其智能決策提供準(zhǔn)確依據(jù)的有效技術(shù)措施和技術(shù)手段。目前，用戶側(cè)線路發(fā)生線路故障時(shí)，故障隔離時(shí)間長(zhǎng)，甚至需要多次重合來排除故障，或者人工巡檢方式來排查故障區(qū)域，影響到了供電的可靠性和供電質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端及定位方法，能夠正確判斷短路故障電流的通路，并通過無線通信將故障區(qū)位信息發(fā) 至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行定位，從而解決了各種故障線路區(qū)段和支線的定位問題。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端，其特征在于:包括配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊、電壓傳感器、電流傳感器；
配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中設(shè)置電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路；
所述電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路之間互相連接，信號(hào)指示電路與配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊互相連接；
電壓傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到電源電路和故障鑒別電路，電流傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到故障鑒別電路；電壓傳感器、電流傳感器的一次側(cè)繞組分別采集配電網(wǎng)架空線路或者電纜線路上的電壓、電流信號(hào)；
配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊與主站后臺(tái)系統(tǒng)無線連接進(jìn)行通訊。
[0006]通過配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊將故障信息通過無線GPRS方式或GSM短信方式上送到主站后臺(tái)系統(tǒng)，由主站后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)上報(bào)的信息進(jìn)行分析。
[0007]—種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:包括以下步驟:
(I)電壓傳感器、電流傳感器的一次側(cè)繞組分別采集配電網(wǎng)架空線路或者電纜線路上的電壓、電流信號(hào)，傳送至配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中； (2)配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中的故障鑒別電路實(shí)時(shí)檢測(cè)線路的故障狀態(tài)，當(dāng)有短路或者接地故障發(fā)生時(shí)，故障鑒別電路判斷故障，并將故障信息發(fā)送至配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊，由配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊發(fā)出告警信號(hào)，并產(chǎn)生告警信息；
(3 )配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊通過無線GPRS方式或GSM短信方式將故障信息發(fā)送到王站后臺(tái)系統(tǒng)；
(4)由主站后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)上報(bào)信息進(jìn)行匯總分析、故障位置定位。
[0008]配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中還包括提供電源的電源電路和指示工作狀態(tài)的信號(hào)指示電路，信號(hào)指示電路分別與電源電路、故障鑒別電路、配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊連接。
[0009]配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊根據(jù)電壓傳感器、電流傳感器采集的配電低壓線路的三相電壓、三相電流和零序電流，計(jì)算各分相有功功率、無功功率以及總有功功率、總無功功率，累計(jì)正向有功電量、正反向無功電量，計(jì)算各分相及總功率因數(shù)，計(jì)算I?15次諧波含有率、有功及無功向量、電壓電流不平衡率和線路頻率。
[0010]根據(jù)采集和計(jì)算的各參量及設(shè)置的定值，由故障鑒別電路自動(dòng)快速判別線路是否發(fā)生故障，區(qū)分故障電流方向、識(shí)別單相接地或相間短路故障。
[0011 ] 具備多種通信接口，包括I個(gè)RJ45以太網(wǎng)接口，I個(gè)GPRS無線模塊、3個(gè)RS232/485串行口和/或I個(gè)紅外接口，配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊通過這些接口與主站進(jìn)行信息交互，將線路故障信息發(fā)送至主站進(jìn)行故障定位，或者也可以與就地手持終端進(jìn)行信息交互，便于運(yùn)行檢修人員通過手持終端就地讀取線路故障信息。
[0012]配置專用高效通信規(guī)約接口，包括IEC60870-5-101協(xié)議接口、IEC60870-5-104協(xié)議接口、DL645協(xié)議接口和/或Q/GDW376.1協(xié)議接口，通過以上規(guī)約將故障信息發(fā)送至配電主站，或者發(fā)送至就地運(yùn)行檢修人員的手持終端。
[0013]配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端的結(jié)構(gòu)和功能:
1、數(shù)據(jù)采集
采集配電低壓線路的三相電壓、三相電流以及零序電流，計(jì)算各分相有功功率、無功功率以及總有功功率、總無功功率，累計(jì)正向有功電量、正反向無功電量，計(jì)算各分相及總功率因數(shù)，計(jì)算I?15次諧波含有率、有功及無功向量、電壓電流不平衡率、線路頻率等，以及實(shí)時(shí)狀態(tài)信息采集。
[0014]2、故障檢測(cè)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電低壓線路上電流、電壓信息，通過采集線路的電壓、電流量，提供零序過電壓、過電流、線路過負(fù)荷、線路三相過電流等檢測(cè)功能。
[0015]裝置根據(jù)采集到的電流大小及設(shè)置的定值，能夠自動(dòng)快速判別線路是否發(fā)生故障，區(qū)分故障電流方向、識(shí)別單相接地或相間短路故障。
[0016]3、故障信號(hào)發(fā)送、故障區(qū)域定位
裝置檢測(cè)到線路的故障狀態(tài)，當(dāng)有短路或者接地故障發(fā)生時(shí)，故障診斷裝置會(huì)發(fā)出，同時(shí)將故障信號(hào)通過無線GPRS方式或GSM短信方式發(fā)送到系統(tǒng)主站后臺(tái)，由主站系統(tǒng)軟件對(duì)各個(gè)裝置的上報(bào)信號(hào)進(jìn)行匯總分析，實(shí)現(xiàn)判定故障位置。
[0017]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明的故障定位終端能夠正確判斷短路故障電流的通路，并通過無線通信將故障區(qū)位信息發(fā)送至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行定位，從而解決了各種故障線路區(qū)段和支線的定位問題，減少故障處理時(shí)間，減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的一個(gè)終端組成示意框圖；
圖2為本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本專利作更進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1為本發(fā)明的一個(gè)配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法組成示意框圖，配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法主要包括配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊、電壓傳感器、電流傳感器等；配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中設(shè)置電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路，電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路之間互相連接，信號(hào)指示電路與配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊互相連接，電壓傳感器之二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到信號(hào)箱中的電源電路和故障鑒別電路，電流傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到信號(hào)箱中的故障鑒別電路。它能夠正確判斷短路故障電流的通路，并通過無線通信將故障區(qū)位信息發(fā)送至后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行定位。
[0021]根據(jù)電壓傳感器、電流傳感器采集的配電低壓線路的三相電壓、三相電流和零序電流，計(jì)算各分相有功功率、無功功率以及總有功功率、總無功功率，累計(jì)正向有功電量、正反向無功電量，計(jì)算各分相及總功率因數(shù)，計(jì)算I?15次諧波含有率、有功及無功向量、電壓電流不平衡率和線路頻率。根據(jù)采集和計(jì)算的各參量及設(shè)置的定值，由故障鑒別電路自動(dòng)快速判別線路是否發(fā)生故障，區(qū)分故障電流方向、識(shí)別單相接地或相間短路故障。
[0022]該裝置監(jiān)測(cè)線路上的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電壓合格率、負(fù)載率等。
[0023]該裝置故障鑒別電路可實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)告警、過流保護(hù)告警、過負(fù)荷保護(hù)告警、欠壓保護(hù)告警等。
[0024]如圖2所示為本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例示意圖。
[0025]( I)在配電網(wǎng)架空線路或者電纜線路上加裝配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端；
(2)配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端實(shí)時(shí)檢測(cè)線路的故障狀態(tài)，當(dāng)有短路或者接地
故障發(fā)生時(shí)，故障鑒別電路判斷故障，并將故障信息發(fā)送至配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊，由配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊發(fā)出告警信號(hào)，并產(chǎn)生告警信息；
(3 )配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊通過無線GPRS方式或GSM短信方式將故障信息發(fā)送到系統(tǒng)王站后臺(tái)；
(4)由主站后臺(tái)系統(tǒng)軟件對(duì)各個(gè)故障診斷裝置的上報(bào)信號(hào)進(jìn)行匯總分析，實(shí)現(xiàn)故障位置定位、安排人員處理故障。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端，其特征在于:包括配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊、電壓傳感器、電流傳感器； 配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中設(shè)置電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路； 所述電源電路、故障鑒別電路和信號(hào)指示電路之間互相連接，信號(hào)指示電路與配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊互相連接； 電壓傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到電源電路和故障鑒別電路，電流傳感器的二次側(cè)繞組通過信號(hào)電纜連接到故障鑒別電路；電壓傳感器、電流傳感器的一次側(cè)繞組分別采集配電網(wǎng)架空線路或者電纜線路上的電壓、電流信號(hào)； 配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊與主站后臺(tái)系統(tǒng)無線連接進(jìn)行通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位終端，其特征在于:通過配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊將故障信息通過無線GPRS方式或GSM短信方式上送到主站后臺(tái)系統(tǒng)，由主站后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)上報(bào)的信息進(jìn)行分析。
3.一種 用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)電壓傳感器、電流傳感器的一次側(cè)繞組分別采集配電網(wǎng)架空線路或者電纜線路上的電壓、電流信號(hào)，傳送至配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中； (2)配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中的故障鑒別電路實(shí)時(shí)檢測(cè)線路的故障狀態(tài)，當(dāng)有短路或者接地故障發(fā)生時(shí)，故障鑒別電路判斷故障，并將故障信息發(fā)送至配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊，由配電變壓器監(jiān)測(cè)告警模塊發(fā)出告警信號(hào)，并產(chǎn)生告警信息； (3 )配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊通過無線GPRS方式或GSM短信方式將故障信息發(fā)送到王站后臺(tái)系統(tǒng)； (4)由主站后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)上報(bào)信息進(jìn)行匯總分析、故障位置定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:配電變壓器監(jiān)測(cè)采集模塊中還包括提供電源的電源電路和指示工作狀態(tài)的信號(hào)指示電路，信號(hào)指示電路分別與電源電路、故障鑒別電路、配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊、配電變壓器監(jiān)測(cè)告警1吳塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:根據(jù)電壓傳感器、電流傳感器采集的配電低壓線路的三相電壓、三相電流和零序電流，計(jì)算各分相有功功率、無功功率以及總有功功率、總無功功率，累計(jì)正向有功電量、正反向無功電量，計(jì)算各分相及總功率因數(shù)，計(jì)算I~15次諧波含有率、有功及無功向量、電壓電流不平衡率和線路頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:根據(jù)采集和計(jì)算的各參量及設(shè)置的定值，由故障鑒別電路自動(dòng)快速判別線路是否發(fā)生故障，區(qū)分故障電流方向、識(shí)別單相接地或相間短路故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:具備多種通信接口，包括I個(gè)RJ45以太網(wǎng)接口，I個(gè)GPRS無線模塊、3個(gè)RS232/485串行口和/或I個(gè)紅外接口，配電變壓器監(jiān)測(cè)無線通信模塊通過這些接口與主站進(jìn)行信息交互，將線路故障信息發(fā)送至主站進(jìn)行故障定位，或與就地手持終端進(jìn)行信息交互。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于配電臺(tái)區(qū)的低壓線路故障定位方法，其特征在于:配置專用高效通信規(guī)約接口，包括IEC60870-5-101協(xié)議接口、IEC60870-5-104協(xié)議接口、DL645協(xié)議接口和/或Q/GDW376.1協(xié)議接口，通過以上規(guī)約將故障信息發(fā)送至配電主站，或者發(fā)送至就地運(yùn)行檢修 人員的手持終端。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK103983885SQ201410185251
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】劉明祥, 周捷, 朱金大, 趙仰東, 夏燕東, 胡紹剛, 閻際馳, 張艷萍, 程宇 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司鞍山供電公司