[發明專利]配電網實時數據采集和故障定位系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201210407442.9
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102937675A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 朱輝;李敏;金峰
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司常州供電公司;江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

1.?一種配電網實時數據采集和故障定位系統，其特征在于：包括變電站電壓采集單元（1）、線路單元（2）、實時數據服務器（3）、后臺監控計算機（4）和手持終端（5）；???

所述的變電站電壓采集單元（1）在所轄配電網內的每個變電站各設置一個；每個變電站電壓采集單元（1）包括1臺用于采集變電站母線的三相電壓及零序電壓值的智能電壓檢測終端DFU-C；

線路單元（2）設置在配電網的各輸電線路上，線路單元（2）的數量根據實際需要確定；每個線路單元（2）包括3臺用于分相采集線路電流和溫度以及對短路故障進行判定的故障定位及數據采集傳感器DFU-A和1臺通信及計算終端DFU-B；故障定位及數據采集傳感器DFU-A上設有用于故障報警的故障指示燈；所述的3臺故障定位及數據采集傳感器DFU-A在輸電線路的三相線的每一相線上各設置1臺；實時數據服務器（3）是一種用于實時接收采集數據、對數據進行分析處理、對接地故障進行判定以及對故障點進行定位的服務器；后臺監控計算機（4）為用于信息實時顯示和提供操作界面的PC機；實時數據服務器（3）和后臺監控計算機（4）設置在配電監測檢修中心；手持終端（5）為能在故障點現場對線路單元（2）的故障定位及數據采集傳感器DFU-A和通信及計算終端DFU-B進行復位、設置參數和調試的PDA；

所述的變電站電壓采集單元（1）的智能電壓檢測終端DFU-C與實時數據服務器（3）通過GPRS網絡無線通信連接；同一線路單元（2）的3臺故障定位及數據采集傳感器DFU-A與通信及計算終端DFU-B短距離無線通信連接，各線路單元（2）的通信及計算終端DFU-B通過GPRS網絡與實時數據服務器（3）遠距離無線通信連接；實時數據服務器（3）與后臺監控計算機（4）通過以太網通信連接；手持終端（5）和實時數據服務器（3）通過無線通信連接。

2.根據權利要求1所述的配電網實時數據采集和故障定位系統，其特征在于：所述的線路單元（2）的通信及計算終端DFU-B是一種具有與實時數據服務器（3）以及同一單元的3臺故障定位及數據采集傳感器DFU-A進行無線通信對時功能的裝置。

3.一種由權利要求1或2所述的配電網實時數據采集和故障定位系統的工作方法，其特征在于：主要包括以下步驟：

①變電站電壓采集單元（1）的智能電壓檢測終端DFU-C通過無線通信將采集的變電站母線的三相電壓及零序電壓值發送給實時數據服務器（3）；線路單元（2）的故障定位及數據采集傳感器DFU-A對三相線路的電流和溫度進行連續高密度采樣，采集的數據經同一單元的通信及計算終端DFU-B處理后連同由通信及計算終端DFU-B計算的零序電流數據經GPRS網絡發送給實時數據服務器（3）；

②實時數據服務器（3）實時接收各線路單元（2）的通信及計算終端DFU-B以及各變電站電壓采集單元（1）的智能電壓檢測終端DFU-C上傳的信息數據進行分析處理；后臺監控計算機（4）同步顯示線路運行狀態和可能出現的故障等信息；

③當線路單元（2）的故障定位及數據采集傳感器DFU-A檢測到配電饋線電流≥630A時，故障定位及數據采集傳感器DFU-A啟動短路故障判斷流程，若進入流程后饋線無流且持續時間達到5秒以上時，故障定位及數據采集傳感器DFU-A判定發生短路故障；故障定位及數據采集傳感器DFU-A通過其故障指示燈發出報警指示，同時，通過同一單元的通信及計算終端DFU-B將故障信息發送給實時數據服務器（3）；實時數據服務器（3）采用結點搜索法確定短路故障點位置：即以變電站的出口處為始點、以每個線路單元（2）的故障定位及數據采集傳感器DFU-A為結點，依次向線路的末端進行數據檢測，當檢測到最后一個動作結點后，即可認定該結點和下一個非故障結點間發生了短路故障；當檢測到線路最后一個結點仍為動作結點時，確定在該結點后存在短路故障點；

④實時數據服務器（3）采用零序電壓起動判據、零序電流增量判據和零序過流設定門檻判據對單相接地故障進行判定：實時數據服務器（3）通過接收的電流信息計算得出零序電流增量門檻值和零序過流設定門檻值；當變電站電壓采集單元（1）的智能電壓檢測終端DFU-C上傳的零序電壓值≥15V時，實時數據服務器（3）判定系統發生單相接地故障；實時數據服務器（3）將各線路單元（2）的通信及計算終端DFU-B上傳的零序電流數據進行檢測，比較各線路的首結點的零序電流數據，用零序電流增量判據和零序過流設定門檻判據對各線路進行接地故障可能性排序，確定發生單相接地故障的線路；選定線路后，利用結點搜索法確定線路故障點；確定故障點后，實時數據服務器（3）驅動發生故障處的線路單元（2）的故障定位及數據采集傳感器DFU-A通過其故障指示燈發出報警指示。