[發(fā)明專利]一種中壓配電網(wǎng)故障快速定位裝置及定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711475879.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108008255A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(xué)海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇亞開(kāi)電氣有限公司;西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

本發(fā)明公開(kāi)了電力設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)的一種中壓配電網(wǎng)故障快速定位裝置，包括監(jiān)測(cè)前端、監(jiān)測(cè)后臺(tái)以及供電模塊，檢測(cè)前端包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，監(jiān)測(cè)后臺(tái)包括服務(wù)器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊連接數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊連接監(jiān)測(cè)后臺(tái)，供電模塊為監(jiān)測(cè)前端以及監(jiān)測(cè)后臺(tái)供電，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)配電網(wǎng)故障定位方法精度不高、可靠性低且復(fù)雜耗時(shí)的問(wèn)題，可用于配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)故障定位技術(shù)，特別涉及一種配電網(wǎng)故障快速定位裝置及定位方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)直接運(yùn)行在復(fù)雜的自然環(huán)境中，各類故障無(wú)法避免。配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，為提高配電網(wǎng)安全性和可靠性，將電力系統(tǒng)損害降至最低，需及時(shí)排除故障，減小停電范圍，而故障點(diǎn)的快速、準(zhǔn)確定位則是及時(shí)排除故障的前提。

配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，分支眾多，其故障定位一直是一個(gè)難點(diǎn)。過(guò)去的人工線路故障排查方式工作量大，耗時(shí)較長(zhǎng)，容易導(dǎo)致短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)供電。目前，基于暫態(tài)行波的故障定位方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性以及較高的定位精度，在輸電線路的故障定位中已得到較好的應(yīng)用。但對(duì)于較復(fù)雜的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別是當(dāng)故障點(diǎn)距離配電網(wǎng)絡(luò)分支節(jié)點(diǎn)較近時(shí)，傳統(tǒng)單端和雙端行波定位方法的計(jì)算誤差會(huì)明顯影響定位結(jié)果的可靠性，而傳統(tǒng)多端行波定位法雖然適用性強(qiáng)，不存在偽故障點(diǎn)的問(wèn)題，卻仍需進(jìn)行復(fù)雜的矩陣計(jì)算，難以有效應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種中壓配電網(wǎng)故障快速定位裝置及定位方法，以解決傳統(tǒng)配電網(wǎng)故障定位方法精度不高、可靠性低且復(fù)雜耗時(shí)的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種中壓配電網(wǎng)故障快速定位裝置及定位方法，所述定位裝置包括監(jiān)測(cè)前端、監(jiān)測(cè)后臺(tái)以及供電模塊，所述檢測(cè)前端包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述監(jiān)測(cè)后臺(tái)包括服務(wù)器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊連接數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊連接監(jiān)測(cè)后臺(tái)，所述供電模塊為監(jiān)測(cè)前端以及監(jiān)測(cè)后臺(tái)供電；

所述定位方法包括以下步驟：

步驟1)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路末端節(jié)點(diǎn)和分支節(jié)點(diǎn)的行波數(shù)據(jù)；

步驟2)當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，提取線路上已知監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的行波到達(dá)時(shí)間以及故障點(diǎn)的行波到達(dá)時(shí)間，利用相關(guān)性系數(shù)衡量位置故障點(diǎn)行波到達(dá)時(shí)間序列與已知節(jié)點(diǎn)行波到達(dá)時(shí)間序列的接近度，更具接近度確定定位到故障點(diǎn)范圍。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在監(jiān)測(cè)前端中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括多個(gè)高速數(shù)據(jù)采集通道，用以將前端線路的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)經(jīng)電壓/電流傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路送至高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接存儲(chǔ)器和定位模塊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述電壓/電流傳感器采用互感線圈以實(shí)現(xiàn)輸電線路上電壓/電流的非接觸式測(cè)量，信號(hào)調(diào)理電路對(duì)電壓/電流傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行處理以滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模擬電壓輸入范圍，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用采樣速率為20MHz的12位ADC以滿足行波信號(hào)的實(shí)時(shí)高速轉(zhuǎn)換，高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集所得數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷為故障信號(hào)時(shí)，調(diào)用定位模塊，獲取故障發(fā)生的時(shí)間、位置等信息，與故障電壓/流波形數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在高速存儲(chǔ)器中。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述監(jiān)測(cè)前端中，數(shù)據(jù)采集模塊選用ARM芯片，用以將數(shù)據(jù)采集模塊所得數(shù)據(jù)信息分析處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊與監(jiān)測(cè)后臺(tái)進(jìn)行交流，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用GPRS無(wú)線通訊方式。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述監(jiān)測(cè)前端中，系統(tǒng)供電模塊與遠(yuǎn)程終端單元提供的標(biāo)準(zhǔn)電源接口兼容，從遠(yuǎn)程終端單元設(shè)備上獲取電能，為各模塊提供相應(yīng)條件的電源驅(qū)動(dòng)。