[發(fā)明專利]基于低壓配電識別高壓線路斷線故障并定位的系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112904150A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 繆剛;周建邦;陳疆;趙許許;梅成磊;張春程;胡健民;蔣路明;張忠偉;朱毅然
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司;武漢星杪科技有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/54
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44504
• 代理人: 羅炳鋒

本發(fā)明適用于電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)領(lǐng)域，提供一種基于低壓配電識別高壓線路斷線故障并定位的系統(tǒng)，包括單相斷線監(jiān)測模塊，故障相位判斷模塊、故障點位置確認(rèn)模塊、故障點定位模塊，本系統(tǒng)安裝在配電網(wǎng)絡(luò)低電壓線路上監(jiān)測高壓線路故障，系統(tǒng)自身可以判別線路斷線故障及斷線相位；系統(tǒng)通過廣域物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接后臺管理服務(wù)器，后臺收到所有監(jiān)測裝置的故障信息，綜合分析實現(xiàn)故障定位，后臺服務(wù)器通過物聯(lián)網(wǎng)即時把故障類型、故障時間、故障相別、故障線路、故障區(qū)段位置和故障點位置等信息發(fā)送到配電網(wǎng)絡(luò)運行管理維護責(zé)任人的移動終端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于配電線路在線監(jiān)測及對斷線故障識別并定位的技術(shù)，用以促進線路檢修維護工作能及時處理故障、及時恢復(fù)電網(wǎng)安全供電。

背景技術(shù)

我國國土遼闊且已基本實現(xiàn)電氣化，但覆蓋所有城鄉(xiāng)的電力系統(tǒng)線路條數(shù)多、累計長度大，尤其是配電網(wǎng)絡(luò)必然覆蓋所有建筑物，導(dǎo)致線路分支與交叉復(fù)雜，出故障的概率增大；特別是斷線故障時斷一根線就使兩相不能運行，影響很大，帶來損失很大；對于廣大農(nóng)村和城市郊區(qū)來說其配電線路又常以架空裸線為主，截至目前只有部分城市開始或正在以電纜入地替換架空線路；面對架空線路進行監(jiān)測常規(guī)是將監(jiān)測裝置架空安裝在高壓線路上，高壓線ABC三相又只能是分開安裝分開運行，所以每個監(jiān)測點又必須一套3--4只裝置才能實現(xiàn)對ABC三相的完整監(jiān)測。

我國電力系統(tǒng)迄今為止廣泛采取基于線路電流監(jiān)測的技術(shù)來進行配電線路故障監(jiān)測，其中主要通過三相電流錄波后同步合成零序電流，再通過零序電流的多種表征來判斷故障、分類故障，但不會計算故障位置，仍不免局限性。

這種技術(shù)應(yīng)用的前提是要求線路正常工作時三相負(fù)荷電流對稱，才能使得出現(xiàn)異常時能以顯著的零序電流表現(xiàn)出來；這里實際問題就在于配電干線上三相線負(fù)荷電流多數(shù)時間不同、每相線中各段線的電流也不同、每段線的三相電流在不同瞬時更難平衡，從而使得故障瞬時合成的零序電流主要是由這些不平衡引起的，不見得是真的故障引起；或者說零序電流是不太能準(zhǔn)確反映故障的，因為常規(guī)零序電流中含有本來電流不平衡的成分，所以用它對故障識別和定位的準(zhǔn)確性具有不確定性。

而電力系統(tǒng)不同等級的電壓穩(wěn)定都是有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，是受電壓合格率考核而予以保證的，是電力系統(tǒng)眾多工作者積極維護的結(jié)果；所以電壓監(jiān)測對于線路上故障和外部擾動產(chǎn)生對電壓的干擾是很敏感的、是容易區(qū)分和發(fā)現(xiàn)的，只要正確地對電壓監(jiān)測、智慧地對異常識別，就可以很好地判斷故障、定位故障。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于低壓配電識別高壓線路斷線故障并定位的系統(tǒng)，旨在解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

基于低壓配電識別高壓線路斷線故障并定位的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

單相斷線監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測三相電壓，當(dāng)三相中一相電壓正常、二相電壓降低，且降低的二相電壓之和與正常相電壓之差小于0.1U，即判別線路發(fā)生單相斷線故障；

故障相位判斷模塊，用于判斷電壓正常相的逆序鄰相即為斷線故障相；

故障點位置確認(rèn)模塊，用于對線路單相斷線故障影響三相電壓分布的監(jiān)測分析，確定斷線故障的區(qū)段位置及監(jiān)測點自身處在故障點的上游還是下游位置；

故障點定位模塊，用于根據(jù)線路沿線電壓分布的瞬變狀況，從中分析獲取故障點位置信息。

進一步的，所述故障相位判斷模塊具體判斷過程如下：

設(shè)三相中UB電壓正常，UA、UC電壓降低至0.3U-0.7U范圍，則判線路發(fā)生A相斷線故障；

設(shè)三相中UC電壓正常，UB、UA電壓降低至0.3U-0.7U范圍，則判線路發(fā)生B相斷線故障；

設(shè)三相中UA電壓正常，UC、UB電壓降低至0.3U-0.7U范圍，則判線路發(fā)生C相斷線故障。