[發明專利]一種用于配電網監測的分布式饋線自動化系統

有效

• 申請號: 201811205342.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109406940B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 卜權;王二王
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;深圳市康拓普信息技術有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種用于配電網監測的分布式饋線自動化系統，其特征是：包括無線傳感器網絡模塊、同步模塊、數據處理模塊和設置在各條線路不同位置處的多個執行模塊；

所述同步模塊，用于向所述無線傳感器網絡模塊發送同步時鐘信息；

所述無線傳感器網絡模塊，用于采集配電網的各條線路不同位置的實時數據，根據接收到的所述同步時鐘信息確定所述實時數據的時標信息，以及通過公共移動通信網絡將匹配的所述實時數據和所述時標信息發送給所述數據處理模塊；

所述數據處理模塊，用于根據所述實時數據和所述時標信息確定所述配電網是否存在安全隱患以及存在安全隱患時的故障位置，并根據其故障位置信息發送指令至相應的執行模塊；

所述執行模塊根據接收到的指令，對故障位置所在的區域進行隔離，當故障排除后，還用于對隔離的區域恢復供電操作；

所述無線傳感器網絡模塊包括多個傳感器節點和基站，多個所述傳感器節點采集配電網的各條線路不同位置的實時數據，并將所述實時數據發送至所述基站，所述基站匯聚各個傳感器節點發送的實時數據并轉發至所述數據處理模塊；

多個所述傳感器節點構成一個分簇結構的無線傳感器網絡；

所述傳感器節點分為簇頭節點和簇成員節點，所述簇成員節點用于采集配電網的各條線路不同位置的實時數據，并將采集的實時數據發送至所屬簇的簇頭節點，所述簇頭節點用于將自身采集的實時數據以及接收的簇內的簇成員節點的實時數據轉發至所述基站；

在簇形成時，通過選舉的方式確定簇頭節點，具體是：

(1)從傳感器節點中確定N個臨時簇頭節點；

(2)對N個臨時簇頭節點進行篩選，具體為：利用下式計算任意兩個臨時簇頭節點m、n之間的相關系數，若相關系數大于設定的閾值，則將其中一個能量較小的臨時簇頭節點恢復為簇成員節點：

式中，R(m,n)為臨時簇頭節點m和臨時簇頭節點n之間的相似度值，分別為臨時簇頭節點m、n的初始能量值，E_m、E_n分別為臨時簇頭節點m、n的當前剩余能量值，SNR_m、SNR_n分別為臨時簇頭節點m、n的當前信噪比，d(m,Q)為臨時簇頭節點m與所述基站Q之間的距離，d(n,Q)為臨時簇頭節點n與所述基站Q之間的距離,d(m,n)為臨時簇頭節點m與臨時簇頭節點n之間的距離,θ₁、θ₂為預設的權重系數，且滿足θ₁+θ₂＝1；

(3)將仍是臨時簇頭節點的傳感器節點作為所述無線傳感器網絡的簇頭節點，成為簇頭節點的傳感器節點進行成簇廣播，傳感器節點選擇與之通信距離最近的簇頭節點進行加簇，成為簇成員節點。

2.根據權利要求1所述的分布式饋線自動化系統，其特征是，所述同步模塊包括北斗衛星導航系統、全球定位系統、伽利略衛星導航系統和格洛納斯衛星導航系統中的至少一個；

所述公共移動通信網絡包括全球移動通信網絡、通用分組無線服務技術網絡和時分同步碼分多址接入網絡。

3.根據權利要求1所述的分布式饋線自動化系統，其特征是，所述實時數據包括電壓信號、電流信號、位置信息和時間信息。

4.根據權利要求1所述的分布式饋線自動化系統，其特征是，所述數據處理模塊包括故障檢測單元和故障診斷單元；

所述故障檢測單元，用于根據所述實時數據和所述時標信息確定所述配電網是否存在安全隱患，若存在安全隱患，則觸發所述故障診斷單元開始工作；

所述故障診斷單元，用于根據安全隱患下的實時數據和時標信息確定故障位置，并根據其故障位置信息發送指令至相應的執行模塊。

5.根據權利要求4所述的分布式饋線自動化系統，其特征是，多個所述執行模塊能夠實時進行信息交互；

所述執行模塊包括故障隔離單元和故障恢復單元；

所述故障隔離單元，用于根據接收到的指令對故障位置所在的區域進行隔離；

所述故障恢復單元，用于當故障排除后，對隔離的區域恢復供電操作。