[發(fā)明專利]一種零序電流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611160256.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN106771483A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張一荻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種零序電流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電能是現(xiàn)代社會(huì)最重要的能源之一，電力事業(yè)的飛速發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步，極大地方便了人們生活，但是隨著用電量的不斷增加，人身觸電和電氣火災(zāi)事故已成為人們關(guān)注的重要問題。電力用戶遭受的大部分事故是由配電網(wǎng)故障引起的，準(zhǔn)確地測定配電網(wǎng)故障位置，對(duì)于及時(shí)隔離并修復(fù)故障、提高供電可靠性具有十分重要的意義。

中低壓配電網(wǎng)中性點(diǎn)一般是不接地或經(jīng)消弧線圈小電流方式接地，此類電網(wǎng)某一相發(fā)生接地故障時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生零序電流，零序電流會(huì)導(dǎo)致電力資源的浪費(fèi)，造成重大的財(cái)產(chǎn)損失，甚至人員傷亡事故，是電網(wǎng)的一大危害。通常，由于零序電流數(shù)值很小，而且現(xiàn)場存在電磁干擾以及零序回路中存在高次諧波，使檢出的故障信號(hào)的信噪比非常低，某些情況下零序電流就已經(jīng)低于電磁式電流互感器的下限值。因此使故障點(diǎn)很難準(zhǔn)確診斷出。隨著配電系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化水平要求的提高，需要新型實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零序電流的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測，從而正確地診斷出故障線路、區(qū)段、確定故障點(diǎn)，并將停電范圍縮小到故障線路段的最小范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種零序電流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)及檢測方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種零序電流實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，包括零序電流探測器、路由器、協(xié)調(diào)器和云端監(jiān)控中心，其特征在于：所述零序電流探測器包括零序電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、第一單片機(jī)以及第一ZigBee模塊；所述零序電流探測器用于檢測供電線側(cè)的零序電流并通過所述第一ZigBee模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；所述協(xié)調(diào)器接收探測器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)通過GRPS模塊發(fā)送給云端中心。

所述協(xié)調(diào)器包括第二ZigBee模塊、第二單片機(jī)以及GRPS模塊，第二單片機(jī)的一個(gè)輸出接口與所述第二ZigBee模塊連接用于接收探測器發(fā)送的零序電流數(shù)據(jù)；第二單片機(jī)的另一個(gè)輸出接口與所述GPRS芯片相連，通過GPRS芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送給云端監(jiān)控中心。

所述第二單片機(jī)采用ATMega644pa芯片。

零序電流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，其特征在于，步驟為：

步驟一、采用零序電流探測器，檢測供電線側(cè)的零序電流：零序電流互感器通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生二次感應(yīng)電流，該電流經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波、整流和A/D轉(zhuǎn)換處理，輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再通過ZigBee模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；

步驟二、采用協(xié)調(diào)器接收零序電流探測器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，再將協(xié)調(diào)器中數(shù)據(jù)通過GRPS模塊發(fā)送給云端監(jiān)控中心；

步驟三、監(jiān)控中心的檢修人員根據(jù)監(jiān)測的零序電流大小和位置，安排人員排除相應(yīng)故障。

本發(fā)明監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于ZigBe無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，考慮電網(wǎng)零序電流監(jiān)測的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用簇樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)三種節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，終端節(jié)點(diǎn)主要進(jìn)行零序電流的采集和發(fā)送，路由節(jié)點(diǎn)主要接受及轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)組建網(wǎng)絡(luò)和接受網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理顯示。

基于上述思想，設(shè)計(jì)的零序電流監(jiān)測系統(tǒng)由零序電流探測器、路由器、協(xié)調(diào)器和云端監(jiān)控中心等組成，其中零序電流探測器構(gòu)成終端節(jié)點(diǎn)，路由器構(gòu)成路由節(jié)點(diǎn)，零序電流協(xié)調(diào)器構(gòu)成協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是零序電流監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是零序電流探測器結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是零序電流信號(hào)調(diào)理電路。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合附圖，作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如下：

零序電流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于ZigBe無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，考慮電網(wǎng)中零序電流監(jiān)測的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸采用簇樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的零序電流監(jiān)測系統(tǒng)如圖1所示，由零序電流探測器、路由器、協(xié)調(diào)器和云端監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)工作時(shí)，協(xié)調(diào)器先上電組建網(wǎng)絡(luò)，電流探測器采集零序電流值，并通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)路由器傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器再通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端監(jiān)控中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

1零序電流探測器