[實用新型]一種基于電力線寬帶載波通信的配電線路故障指示器

有效

• 申請號: 201720130549.1
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN206505149U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 熊曄
• 申請（專利權）人: 紫光（北京）智控科技有限公司;熊曄
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H04B3/54;H04B3/46
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11333
• 代理人: 初向慶

技術領域

本實用新型涉及架空輸電線路故障定位及運行狀態監測領域，具體涉及一種配電線路故障及負荷監測信息的指示及傳輸系統。

背景技術

目前10kV配電線路主要由電纜線路和架空線路組成，通過在線路上安裝故障指示器進行監測配電架空線路的運行狀態，檢測和指示各類短路、接地故障，并向配電主站系統上送監測信息和故障檢測數據，從而在全局上優化配電網的運行方式，合理控制用電負荷，快速定位故障點，減少巡檢時間，提高供電可靠性。

由于架空配電線路大都位于野外，離配電主站距離遙遠，目前故障指示器的檢測和監測信息一般是通過無線射頻模塊(如藍牙、Zigbee等)進行信號傳送。目前常用的數字故障指示器，如中國專利申請號201620393310.9、名稱為“一種電力系統故障指示器”實用新型專利所公開的一種結構，如圖1所示，主要包括信息采集模塊1、中央控制模塊2和無線通信模塊3。使用時，信息采集模塊通過電流互感器(CT)掛接在電力線上，采集線路的故障和負荷信息，傳送到中央控制模塊，對信號進行處理后，傳送到無線通信模塊，通信模塊通過無線方式將信息發送到監控中心。無線發送方式通常通過無線網和GPRS相結合的方式，如中國專利申請號201220439574.5、名稱為“一種基于zigbee與GPRS技術的配電網數字化故障定位系統”的實用新型專利公開的一種技術方案，故障指示器將檢測信號通過無線通信模塊發送到zigbee路由終端，多個zigbee路由終端通過自組網方式，將信號逐級上傳到通信終端，通信終端通過2G/3G/4G無線模塊將信號上傳到監控主站。目前的故障指示器采用的無線通信方式，雖然能夠實現將信息上傳，但也存在以下缺陷：

(1)路由終端、通信終端白天依靠太陽能供電，晚上靠蓄電池供電，電池的壽命受天氣(霧霾、陰雨天、寒冷)、地域(東北等)等環境的限制，導致系統性能不穩定；

(2)信號必須依賴公網或專網無線傳輸，但在偏遠山區、國網配電網規劃定義的C/D/E區域可能沒有通信信號，導致信息無法傳輸；

(3)增加了投資(路由終端、通信終端設備費用、SIM卡的通訊費用等)和供電部門的運維與管理成本。

發明內容

本實用新型的目的在于，利用目前的電力線通信技術，將故障指示器采集的電力線信號直接通過電力線傳送到監控中心，取消專門的無線傳輸設備，從而降低系統成本，增加系統穩定性和可靠性。

電力線通信(Power Line Communication，簡稱PLC)，是一種利用電力線傳輸數據的一種通信方式，是利用GMSK或OFDM調制技術將數據進行調制，然后在電力線上進行傳輸，在接收端，先經過濾波器將調制信號濾出，再經過解調，就可得到原通信信號。

電力線通信(PLC)技術目前已應用于智能電表和家庭電力寬帶上網領域，基于電力線寬帶通信的寬帶載波通信芯片能夠通過電感耦合器連接電力電纜，注入和提取高頻PLC信號，實現PLC高頻信號和傳統的寬帶通信信號的互相轉換。為實現上述目的，本實用新型將電力線寬帶載波通信技術應用到故障指示器中。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種基于電力線寬帶載波通信的配電線路故障指示器，包括信息采集模塊、中央控制模塊和通信模塊，其特征在于：所述通信模塊是一電力線寬帶載波通信模塊，所述信息采集模塊與所述中央處理模塊通過串口連接，所述中央處理模塊與所述電力線寬帶載波通信模塊通過串口連接，所述電力線寬帶載波通信模塊與所述信息采集模塊通過串口連接。

本實用新型采用寬帶載波通信芯片取代傳統路故障指示器中的無線通信模塊，通過環繞在線路上的電流互感器(CT)耦合出線路故障和負荷信息，由單片機處理后傳送到寬帶載波通信芯片，經調制后再通過CT注入到配電電力線路，利用已有的配電網絡作為傳輸線路，可以取消目前的無線路由終端和通信終端，從而大大減少了系統投資，降低了成本。

電力線寬帶通信速率高，每個IP包在毫秒級時間內即完成數據傳輸，可大大降低遭受突發干擾的影響，即使一次通信失敗，也可按照帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問網絡協議迅速重發，確保數據傳輸可靠。本實用新型采用的寬帶載波芯片基于高性能32位核心和DSP技術，低功耗(小于100毫瓦)，幾乎不受外界環境干擾，使得本身就從配電線路取電的故障指示器的運行顯得更加穩定自如，數據信息采集通信傳輸更加快速，從而解決傳統配電線路故障指示器面臨的問題。

附圖說明

圖1是現有數字故障指示器的邏輯結構示意圖；