[發明專利]配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器及傳感器網絡

在審

• 申請號: 202011432716.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112485600A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 羅睿希;李福超;劉蘇婕;劉鹍
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發明公開了一種配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器及傳感器網絡，該一二次融合傳感器通過取代常規互感器，減小設備體積、重量以及成本，降低了安裝難度與安全風險，并通過取能電流互感器自取能，避免了傳感器單獨供電引發的安全風險，提高了運行可靠性和運維效率。

技術領域

本發明涉及電力系統在線監測技術領域，具體涉及一種配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器及傳感器網絡。

背景技術

故障路徑探測是電力配網自動化中重要的技術手段，通過電流、電壓傳感器實現短路和接地故障的探測和定位，進一步通過自動化手段進行故障隔離和非故障區域恢復供電，以減少停電時間，提供供電可靠性。現有的故障路徑探測主要依靠故障路徑指示器(FPI)或配電自動化終端(DTU/FTU/TTU)來完成。

故障路徑指示器可以做到體積小巧、自供能，但是功能單一，只能完成故障路徑探測與指示，無法完成更多的自動化功能。相對而言，配電自動化終端具備故障隔離、負荷轉移、開關控制等自動化功能，但作為二次設備需要與互感器等一次設備配合，存在兼容性問題，同時設備體積較大、需要電源供電，增加了安裝、運維的負擔。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的故障路徑探測器功能單一，配電自動化終端體積大、需要電源供電且存在兼容問題，因此，本發明提供一種配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器及傳感器網絡，通過電壓、電流傳感器取代常規互感器，結合取能及無線通信的應用，實現自動化配電傳感器的智能化和自動化，同時減少設備占地面積，節能降耗，提高配電設備運維水平。

本發明通過下述技術方案實現：

一種配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器，包括傳感取能部分和數據處理通信部分；所述數據處理通信部分固定安裝在所述傳感取能部分，且所述數據處理通信部分的外殼與所述傳感取能部分的外殼等電位；

所述傳感取能部分包括空心線圈型電流傳感器和電容型電壓傳感器；其中，所述空心線圈型電流傳感器，用于檢測配電線路的電流信號；所述電容型電壓傳感器，用于檢測配電線路的電壓信號；

所述數據處理通信部分包括調理指示模塊和通信模塊；其中，所述調理指示模塊，用于接收所述空心線圈型電流傳感器發送的電流信號和所述電容型電壓傳感器發送的電壓信號，并基于所述電流信號和所述電壓信號確定故障路徑；所述通信模塊，用于完成所述一二次融合傳感器之間的通信。

進一步地，所述傳感取能部分為鉗形結構，用于帶電安裝于架空線或電纜上。

進一步地，所述傳感取能部分還包括取能電流互感器；所述取能電流互感器，用于獲取電能。

進一步地，所述調理指示模塊，還用于收集所述取能電流互感器提供的電能。

進一步地，所述數據處理通信部分還包括本地指示模塊和電源控制模塊；

所述本地指示模塊，用于在所述配電線路發生故障時，通過聲音信號，和/或光信號指示故障位置；

所述電源控制模塊，用于存儲所述取能電流互感器發送的電能，并將所述電能轉換為穩定電源，為所述傳感取能部分和所述數據處理通信部分供電。

一種基于上述配電線路故障路徑探測一二次融合傳感器的傳感器網絡，包括多個一二次融合傳感器和配電子站；

多個所述一二次融合傳感器通過無線通信方式相互通信；

每一所述一二次融合傳感器通過無線通信方式向配電子站發送數據，并接收所述配電子站發送的自動化控制命令。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、通過將傳感取能部分設計為鉗形結構，可直接帶電安裝于架空線或電纜上，實現快速運維。