[發(fā)明專利]一種配電線路故障定位系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711160444.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107976608A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐現(xiàn)昊;周曉亮;孫連棒;黃志新;李化波
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司濟南市歷城區(qū)供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 朱曉熹

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種配電線路故障定位系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補償器以及一些附屬設(shè)施組成、在電力網(wǎng)中起著分配電能作用的重要網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)一旦發(fā)生故障，會對配電系統(tǒng)造成很大損失，因此，當(dāng)配電線路發(fā)生故障時，及時對配電線路故障進行定位從而使故障得到及時解決，是個重要問題。

目前，在配電網(wǎng)中對配電線路故障進行定位通常采用配電線路故障定位裝置，具體地，這種裝置采用阻抗法進行故障檢測，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，由采集單元進行錄波并將信號通過光纜或通訊線傳輸至主機系統(tǒng)，主機系統(tǒng)測量電壓與電流，從而得到故障點到測量端的阻抗，再利用線路參數(shù)建立故障模型，通過計算獲取到故障距離，實現(xiàn)對配電線路故障進行定位。

然而，目前的配電線路故障定位裝置中，由于采用阻抗法進行故障檢測，阻抗法無法消除接地故障點存在的過渡電阻等參數(shù)的影響，導(dǎo)致采用該方法進行故障定位的定位精度低，準(zhǔn)確性不夠，且阻抗法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于應(yīng)用且不適合長距離輸電配電網(wǎng)中故障定位。另外，目前的配電線路故障定位裝置中通過阻抗法確定故障位置后，將故障處電流信號或電壓信號通過光纜或者通訊線等有線電纜進行傳輸，這種采用鋪電線的方式進行信號傳輸，使得信號容易受到外界因素影響，傳輸效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的故障定位準(zhǔn)確性低、信號傳輸效率低的問題，本申請?zhí)峁┮环N配電線路故障定位系統(tǒng)和方法。

一種配電線路故障定位系統(tǒng)，包括采集裝置、啟動元件、數(shù)據(jù)處理裝置和輸出裝置，所述采集裝置包括穿心式行波傳感器和無線傳感器，所述穿心式行波傳感器套接在配電線上用于采集配電線上的信號，所述無線傳感器設(shè)置于所述采集裝置的內(nèi)部，所述穿心式行波傳感器通過同軸電纜與所述無線傳感器連接，所述采集裝置通過所述無線傳感器將信號分別傳遞至啟動元件和數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置對信號進行處理后傳遞給所述輸出裝置，當(dāng)信號經(jīng)啟動元件判定為故障信號時，所述啟動元件將信號經(jīng)數(shù)據(jù)處理裝置傳遞至輸出裝置。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括高速數(shù)據(jù)處理元件和中央處理器，所述采集裝置通過所述無線傳感器將信號分別傳遞至所述啟動元件和高速數(shù)據(jù)處理元件，所述高速數(shù)據(jù)處理單元對數(shù)據(jù)進行初步處理后發(fā)送至所述中央處理器，所述中央處理器與所述輸出裝置連接，所述無線傳感器還通過所述啟動元件與所述中央處理器連接。

可選地，所述高速數(shù)據(jù)處理元件包括：A/D轉(zhuǎn)換器、FPGA邏輯電路控制單元、存儲器、單片機以及光耦隔離器，所述A/D轉(zhuǎn)換器對信號進行A/D轉(zhuǎn)換并將A/D轉(zhuǎn)換后的信號傳遞至存儲器和單片機，所述存儲器對A/D轉(zhuǎn)換后的信號進行存儲并與FPGA邏輯電路控制單元進行交互，所述單片機對A/D轉(zhuǎn)換后的信號進行初步處理并與FPGA邏輯電路控制單元進行交互，所述FPGA邏輯電路控制單元將信號反饋至A/D轉(zhuǎn)換器，所述單片機還通過所述光耦隔離器與所述中央處理器連接。

可選地，所述中央處理器為DSP系列TMS320C5545芯片。

可選地，所述中央處理器還與一大容量存儲器連接。

可選地，所述無線傳感器與同軸電纜之間設(shè)置有電壓抑制及分壓器，所述同軸電纜還與一避雷器連接。

可選地，所述無線傳感器采用GPRS信號進行傳輸，且所述無線傳感器支持MODBUS協(xié)議。

一種配電線路故障定位方法，其特征是，所述方法包括：

根據(jù)配電線路中電流突變情況判斷配電線路是否發(fā)生故障；

當(dāng)配電線路發(fā)生故障時，通過行波法獲取配電線路中的故障錄波信號；

將所述故障錄波信號通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斨翑?shù)據(jù)處理裝置；

數(shù)據(jù)處理裝置對所述故障錄波信號進行分析處理，獲取故障分析信號并對故障分析信號進行存儲；

根據(jù)客戶端的請求，將所述故障分析信號發(fā)送至客戶端。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括高速數(shù)據(jù)處理元件和中央處理器。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置對所述故障錄波信號進行分析處理后，獲取故障分析信號并進行存儲，包括：

所述高速數(shù)據(jù)處理元件對所述故障錄波信號進行初步處理和存儲，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器；

所述中央處理器對高速數(shù)據(jù)處理單元初步處理后的數(shù)據(jù)進行分析，獲取故障分析信號并對故障分析信號進行存儲。

本申請的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：