[發明專利]一種中壓配電網故障快速定位裝置及定位方法

在審

• 申請號: 201711475879.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108008255A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 金煉;路燦;徐啟貴;周浩然;邱偉;席磊磊;何小莉;湯曉君;唐福禮;吳學海
• 申請（專利權）人: 江蘇亞開電氣有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

1.一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，包括監測前端、監測后臺以及供電模塊，所述檢測前端包括數據采集模塊、數據處理模塊以及數據傳輸模塊，所述監測后臺包括服務器和計算機系統，所述數據采集模塊的輸出端經數據處理模塊連接數據傳輸模塊，數據傳輸模塊連接監測后臺，所述供電模塊為監測前端以及監測后臺供電。

2.根據權利要求1所述的一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，在監測前端中，所述數據采集模塊包括多個高速數據采集通道，用以將前端線路的運行狀態信號經電壓/電流傳感器、信號調理電路和高速模數轉換電路送至高速并行數據采集系統，高速并行數據采集系統連接存儲器和定位模塊。

3.根據權利要求2所述的一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，所述電壓/電流傳感器采用互感線圈以實現輸電線路上電壓/電流的非接觸式測量，信號調理電路對電壓/電流傳感器輸出的電壓信號進行處理以滿足模數轉換電路的模擬電壓輸入范圍，模數轉換電路采用采樣速率為20MHz的12位ADC以滿足行波信號的實時高速轉換，高速并行數據采集系統采集所得數字信號并進行判斷，當判斷為故障信號時，調用定位模塊，獲取故障發生的時間、位置等信息，與故障電壓/流波形數據一起存儲在高速存儲器中。

4.根據權利要求1所述的一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，所述監測前端中，數據采集模塊選用ARM芯片，用以將數據采集模塊所得數據信息分析處理后，通過數據傳輸模塊與監測后臺進行交流，所述數據傳輸模塊采用GPRS無線通訊方式。

5.根據權利要求1所述的一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，所述監測前端中，系統供電模塊與遠程終端單元提供的標準電源接口兼容，從遠程終端單元設備上獲取電能，為各模塊提供相應條件的電源驅動。

6.根據權利要求1所述的一種中壓配電網故障快速定位裝置，其特征在于，所述監測后臺的計算機系統和服務器用以提供基于LABVIEW的實時監測管理系統，接收、記錄并分析前端傳回的電壓/流波形、時間、位置等數據信息，實現輸電線路電壓/流的實時在線監測和基于地理信息系統的故障定位，并根據實時監測信息和后臺工作要求下達相應的控制和保護指令。

7.一種中壓配電網故障快速定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)通過數據采集模塊實時監測輸電線路末端節點和分支節點的行波數據；

步驟2)當配電網系統出現故障時，提取線路上已知監測節點的行波到達時間以及故障點的行波到達時間，利用相關性系數衡量位置故障點行波到達時間序列與已知節點行波到達時間序列的接近度，更具接近度確定定位到故障點范圍。

8.根據權利要求7所述的一種中壓配電網故障快速定位方法，其特征在于，步驟2)中相關性系數選用皮爾遜相關系數r，其表達式：

r = Σ i = 1 n ( a i - a ‾ ) ( b i - b ‾ ) Σ i = 1 n ( a i - a ) 2 · Σ i = 1 n ( b i - b ‾ ) 2 ; ]]>

其中，故障點行波到達所有監測節點的時間序列為A＝{a1,a2..an}，已知單個監測節點到達所有監測節點的時間序列為B＝{b1,b2..bn}，n序列長度，表示序列序列A和序列B的平均值，該系數越接近1，則該故障點與該已知節點越接近，當系數為1時，即故障點與已知節點重疊。