[發明專利]基于Zigbee網絡通信的饋線分段保護系統

在審

• 申請號: 201710428728.8
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107809105A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 紀鳳坤;張陽;王偉;胡志云;付林;周紅蓮;薛靜杰;張勇;陳立志
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力公司經濟技術研究院;國網山東電力公司淄博供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司11249
• 代理人: 馮燕云

1.基于Zigbee網絡通信的饋線分段保護系統，其特征在于，在配電網線路上安裝多組故障探測器和繼電保護裝置，所述故障探測器和繼電保護裝置均設置在配電網線路的分段開關處；

所述故障探測器包括ZigBee模塊和信號發射器；所述分段開關處的ZigBee模塊之間相互通信形成ZigBee傳感網絡；

故障探測器實時監測配電網線路上電氣參數，當配電網線路發生故障時，故障探測器根據事先整定的電壓值和電流值，判斷線路是否發生故障并判斷故障的類型，同時，通過信號發射器向鄰近的故障探測器通過ZigBee模塊發出信號，故障探測器之間通過數據比較判斷故障是否在兩個故障探測器之間的饋電線路上，如果故障在兩個故障探測器之間，則故障探測器向本區段的繼電保護裝置發出跳閘信號，斷開故障線路；否則，向繼電保護裝置發出閉鎖信號，防止繼電保護裝置越級跳閘，減少停電范圍。

2.根據權利要求1所述的基于Zigbee網絡通信的饋線分段保護系統，其特征在于，所述ZigBee模塊XBee PRO S2B模塊；

所述故障探測器實時監測配電網線路上電氣參數，具體包括監測電壓、電流、零序電壓和零序電流電氣參數。

3.根據權利要求2所述的基于Zigbee網絡通信的饋線分段保護系統，其特征在于，所述故障探測器為饋線終端裝置FTU。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于Zigbee網絡通信的饋線分段保護系統，其特征在于，所述ZigBee傳感網絡采用由協調器和路由器采用Mesh網絡結構組建的ZigBee傳感網絡。

5.一種基于權利要求4所述系統的分段式檢測相間短路故障的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：啟動保護，饋線終端裝置FTU檢測線路信號；

步驟2：若檢測到線路出現過電流，則判斷是否滿足相間短路故障判據，如果是則執行步驟4，否則，判斷為非相間短路，執行步驟3；

步驟3：若判斷為非相間短路，則返回步驟1；

步驟4：向下一級饋線終端裝置FTU發出信號，下一級FTU反饋本節點電氣信息；

步驟5：判斷下一級FTU處電流突變是否大于整定值，如果是，則故障點不在本段線路，保護設備暫時不動作，返回步驟1，如果否，則故障點在本段線路，則執行步驟6；

步驟6：FTU向主站發出信號報告故障點；

線路兩端FTU向各自繼保護設備發出跳閘信號；線路；兩端斷路器跳閘，隔離故障線路；

線路首端FTU向上一級線路發出閉鎖信號，防止誤跳閘；

步驟7：結束。

6.基于權利要求4所述系統的分段式檢測小電阻接地系統單相短路接地故障的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：啟動保護；

步驟2：FTU檢測線路零序電流，若線路出現零序電流，則判斷零序電流持續時間是否滿足條件，如果不滿足，則繼續執行步驟2，如果滿足則執行步驟3；

步驟3：向下一級FTU發出信號，下一級FTU反饋本點電氣信息，判斷下一級FTU處零序電流是否大于整定值，如果是，則故障點不在本段線路，保護設備暫時不動作，繼續執行步驟2，如果否，執行步驟4；

步驟4：故障點在本段線路上，執行步驟5；

步驟5：FTU向主站發出信號報告故障點；

線路兩端FTU向各自繼保護設備發出跳閘信號；線路:兩端斷路器跳閘，隔離故障線路；

線路首端FTU向上一級線路發出閉鎖信號，防止誤跳閘；

步驟6：結束。

7.基于權利要求4所述系統的分段式檢測小電流接地系統單相短路接地故障的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：啟動保護；

步驟2：FTU檢測線路零序電流，若線路出現零序電流，則判斷第一個半波零序電流、零序電壓極性是否相反，如果是則執行步驟3，否則繼續執行步驟2；

步驟3：向下一級FTU發出信號，下一級FTU反饋本點電氣信息，判斷下一級FTU處是否在故障點下游，如果是，則執行步驟4，否則，故障點不在本段線路，保護設備暫時不動作，返回步驟2；

步驟4：判斷為故障點在本段線路，執行步驟5；

步驟5：FTU向主站發出信號報告故障點；

線路兩端FTU向各自繼保護設備發出跳閘信號；線路:兩端斷路器跳閘，隔離故障線路；

線路首端FTU向上一級線路發出閉鎖信號，防止誤跳閘；

步驟6：結束。