[發(fā)明專利]基于無線傳感器網絡的架空電纜短路接地故障檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110304744.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113109733A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 董文博;楊軍平;瞿明
• 申請（專利權）人: 蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術學院
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/58;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 蘭州嘉諾知識產權代理事務所(普通合伙) 62202
• 代理人: 呂長紅

基于無線傳感器網絡的架空電纜短路接地故障檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)由電力系統(tǒng)控制中心、通信鏈路、無線電流傳感器三部分組成；所述電力系統(tǒng)控制中心負責對無線傳感器網絡上的所有無線電流傳感器的數(shù)據(jù)信息進行采集、配置、管理；所述通信鏈路是電力系統(tǒng)控制中心和無線電流傳感器進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?；無線電流傳感器安裝在架空電纜上，對架空線路的電流進行測量，并將測量電流的時間及電流的大小通過4G/GPRS發(fā)送到電力系統(tǒng)控制中心。本發(fā)明能遠程測量輸電線路電流信息，當架空線路發(fā)生三相短路、兩相短路、單相接地短路等故障時能及時報警，并能迅速定位故障點。

技術領域

本發(fā)明屬電力自動化及智能電網領域，具體指一種基于無線傳感器網絡的架空電纜短路接地故障檢測系統(tǒng)。

背景技術

傳統(tǒng)的電力故障監(jiān)測方式是采用故障指示器進行電力線路的故障指示。獨立式的指示器掛接在各桿塔的A、B、C三相線路上，當線路發(fā)生單相接地或短路故障時，指示器采用翻牌或發(fā)光的形式對故障線路加以指示，工作人員必須到現(xiàn)場逐個對指示器進行觀察才能確定故障地點和故障相位,勞動強度較大，不僅延誤故障的處理時機，同時也增加了運行人員的工作量。

隨著5G、物聯(lián)網技術的快速發(fā)展，對如何提高電網的可靠性、自動化、信息化、智能化提出了更高的要求。目前國內主要的生產廠家、研究機構主要針對變電所、供電站的自動化、智能化研究較多，對室外架空電纜的監(jiān)控、檢測技術研究相對較少。用運物聯(lián)網技術、故障檢測技術，計算機技術監(jiān)控架空線路的短路故障、接地故障、過流、斷線情況，將極大的提高供電可靠性，提高作業(yè)自動化、信息化水平、為電力線路的安全、經濟運行保駕護航。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種基于無線傳感器網絡的架空電纜短路接地故障檢測系統(tǒng)，能遠程測量輸電線路電流信息，當架空線路發(fā)生三相短路、兩相短路、單相接地短路等故障時能及時報警，并能迅速定位故障點。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

基于無線傳感器網絡的架空電纜短路接地故障檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)由電力系統(tǒng)控制中心、通信鏈路、無線電流傳感器三部分組成；所述電力系統(tǒng)控制中心負責對無線傳感器網絡上的所有無線電流傳感器的數(shù)據(jù)信息進行采集、配置、管理；所述通信鏈路是電力系統(tǒng)控制中心和無線電流傳感器進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄海粺o線電流傳感器安裝在架空電纜上，對架空線路的電流進行測量，并將測量電流的時間及電流的大小通過4G/GPRS發(fā)送到電力系統(tǒng)控制中心。

所述無線電流傳感器具有4-20mA輸出電流傳感器、單通道4G/GPS數(shù)據(jù)卡和天線。

所述電力系統(tǒng)控制中心主要由數(shù)據(jù)服務器、管理計算機、工程師計算機、用戶操作計算機、遠程接收機、交換機、巡線員手機組成；所述遠程接收機通過通信鏈路接收無線電流傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并將接收到的信息通過以太網傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務器，數(shù)據(jù)服務器對接收到的無線電流傳感器數(shù)據(jù)信息、線路基礎信息、無線電流傳感器的網絡拓撲信息運用數(shù)據(jù)服務器進行推理、決策，輸出線路運行狀態(tài)的結果；管理計算機、工程師計算機、用戶操作計算機與數(shù)據(jù)服務器之間通過交換機連接，用以太網通信，采用服務器/瀏覽器架構，巡線員手機通過4G/GPRS通信鏈路和數(shù)據(jù)服務器通信。

所述數(shù)據(jù)服務器主要由線路基礎信息管理模塊、電流數(shù)據(jù)管理模塊、無線電流傳感器管理配置模塊、分析參數(shù)配置模塊、故障快速定位模塊、故障結果輸出模塊、網絡服務接口、數(shù)據(jù)庫、GUI組成；

所述線路基礎信息管理模塊負責架空電纜的地理信息位置、架空電纜的走向及線路編號管理、架空電纜電桿或塔編號管理、架空電纜上安裝的無線電流傳感器的編號及分組管理、架空電纜各個維護區(qū)間責任單位和人員信息管理；

所述電流數(shù)據(jù)管理模塊負責將實時接收到的無線電流傳感器測量的電流數(shù)據(jù)，按時間順序更新并存儲到對應電纜線路的對應節(jié)點的單元內，作為進行單相接地短路、兩相短路、三相短路故障判斷的數(shù)值基礎；