CN101871988A - 一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统及方法 - Google Patents

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高伟国
陈海昆
戴军瑛
张君
王彤
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Shanghai Jiaotong University
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Abstract

本发明公开了一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统及方法，系统包括若干节点，每个节点上具有编号及故障信息，还包括与节点相连的载波通信网络及与该载波通信网络相连的主机控制及处理系统；方法包括输入、采集、判断零序电压是否大于阈值、判断是否有故障、是否为虚假接地故障、判断中性点接地方式并采取不同的定位故障区段的方法、定位故障点。本发明利用电力线载波通信技术作为故障信息传输及配电网通信的主要手段，具有经济适用、适应能力强、通道维护简单、可靠性高的优点，并且具有开放性和兼容性，能被配电自动化的各子系统作为公用信道，实现配网管理的各种需求，大大减少了投资，并通过最小二乘准确的定位出故障点。

Description

一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统及方法
技术领域
本发明涉及一种中压配电网定位系统及方法，尤其涉及一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统及方法。
技术背景
中压配电网多存在架空线、电缆混合线路，还存在分支线路，网络结构复杂，线路故障中绝大部分是单相接地故障。在小电流接地运行方式下，由于单相接地故障(俗称小电流接地故障)电流微弱，系统可在故障发生后运行一段时间，因此，小电流接地运行方式可显著提高供电可靠性，同时也具有对同性系统干扰小的优点。但长期带故障运行，特别是间歇性弧光接地故障时，过电压(特别是弧光过电压)容易使电力设备出现新的接地点，从而使事故扩大；同时，故障电流可能使故障点永久烧坏，最终引起短路故障。当线路发生相间短路故障时，线路出现过电流，继电保护装置动作，断路器跳闸，造成线路停电事故。因此，小电流接地系统线路故障发生后，快速准确定位出单相接地故障及短路故障点对于提高配电网供电可靠性，减少停电损失有重要意义。
小电流接地系统单相接地故障是发生几率最高的故障类型，由于故障电流微弱、故障电弧不稳定等原因，其故障点的定位比较困难。长期以来，尽管已经提出许多检测装置，但实际运行效果并不理想。时至今日，许多地方仍然采用人工巡线的方法查找故障位置，大大浪费了人力物力。对于线路相间短路故障，由于伴随过电流现象，一般比较容易定位故障点，但目前方法多不具有故障自动定位功能，故障后仍然需要人工沿线查找故障点，故障定位。
对于小电流接地故障检测的诸多方法，大部分检测方法均依赖发生故障前后配电网参数的变化。鉴于小电流接地系统的自身特点，当受到电磁干扰和谐波污染，可使信号失真，影响各种选择原理的可靠性和准确性。目前，多数检测方法仅是理论可行，在实用化方面存在较大困难和限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统及方法，它利用PLC(电力线载波)通信技术作为故障信息传输以及配电网通信的主要手段，具有经济适用、适应能力强、通道维护简单、可靠性高的优点，并且具有开放性和兼容性，能被配电自动化的各子系统作为公用信道，实现配网管理的各种需求，大大减少了系统的投资，并通过最小二乘准确的定位出故障点。
实现上述目的的技术方案是：
本发明之一的一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统，包括设置在中压配电网上的若干节点，每个节点上具有编号以及发生故障时的相应的故障信息，其中，还包括与所述的节点相连的载波通信网络以及与该载波通信网络相连的主机控制及处理系统，其中：
所述的每个节点将故障信息进行处理后连同该节点的编号一起通过载波通信网络发送给主机控制及处理系统；
所述的主机控制及处理系统对该中压配电网上的所有节点的信息进行分析与处理，并判断故障区段。
上述的运用电力线载波通信的中压配电网定位系统，其中，所述的每个节点上安装有在线监测和测量模块，该在线监测和测量模块实现零序电流的测量、数据处理以及与载波通信网络的电力线载波通信。
本发明之二的一种基于上述运用电力线载波通信的中压配电网定位系统的定位方法，其中，它包括以下步骤：
步骤S1，开始；
步骤S2，输入，即将线路上的电流互感器、电压互感器的参数输入；
步骤S3，采集，即对零序电流进行采集；
步骤S4，判断零序电压是否大于阈值，
若大于阈值，则为有故障存在，进入步骤S5；
若不大于阈值，则返回步骤S4；
步骤S5，根据出口逻辑判断是否有故障，
若有故障，则进入步骤S6；
若没有故障，则返回步骤S4；
步骤S6，判断是否为虚假接地故障，
若是虚假接地故障，则进入步骤S9；
若不是虚假接地故障，则为接地故障，进入步骤S7；
步骤S7，判断中性点接地方式是中性点不接地方式还是中性点经消弧线圈接地方式，
若是中性点不接地方式，则进入步骤S71；
步骤S71，定位中性点不接地方式的故障区段，采用稳态零序电流比幅比相法来定位中性点不接地方式的故障区段；
若是中性点经消弧线圈接地方式，则进入步骤S72；
步骤S72，定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段，采用中电阻法来定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段；
步骤S8，定位故障点，利用最小二乘的双端故障测距算法来实现定位故障点；
步骤S9，结束。
本发明的有益效果是：本发明提出了基于电力线载波通信的配网单相接地故障定位系统及方法。电力线载波通信对网络具有天然的适应性，其主要优点有：
(1)经济实用：运行成本低，实时性较好；
(2)适应能力强：自然延伸至所有的配电终端，不需重新架设网络，适应不同网络结构需要；
(3)通道维护简单：通信媒介是电力线，其维护有专人负责，不需要专门的通道维护人员；
(4)通道可靠性高：除鼠害及自然外力破坏外，电力线遭受破坏的可能性较小，通道安全、可靠性高；
(5)开放式通信方式：载波传输具有开放性和兼容性，能被配电自动化的各子系统作为公用信道，实现配网管理的各种需求，从而大大减少了系统投资，也使各子系统成为一个统一完整的系统。
附图说明
图1是本发明之一的运用电力线载波通信的中压配电网定位系统的结构示意图；
图2是本发明之二的运用电力线载波通信的中压配电网定位方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，图中示出了本发明之一的一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统，包括设置在中压配电网上的若干节点S，每个节点S上具有编号以及发生故障时的相应的故障信息，还包括与节点S相连的载波通信网络1以及与该载波通信网络1相连的主机控制及处理系统2，其中：
每个节点S将故障信息进行处理后连同该节点的编号一起通过载波通信网络1发送给主机控制及处理系统2，每个节点S上安装有在线监测和测量模块(图中未示出)，该在线监测和测量模块实现零序电流的测量、数据处理以及与载波通信网络1的电力线载波通信；
主机控制及处理系统2对该中压配电网上的所有节点S的信息进行分析与处理，并判断故障区段。
本发明的工作原理：当配网发生单相接地故障后，各个节点S先进性采集该节点处的故障信息，在线监测和测量模块对故障信息进行相应的处理后通过现有的载波通信网络1把处理后的信息以及该节点的编号传递到主机控制与处理系统2，最后主机控制与处理系统2对该配网所有节点的信息进行分析与处理，并应用相关的算法就能够判断出故障区段。定出故障区段后利用区段两端节点的信息，根据最小二乘算法定出故障点，从而整个系统就完成了配网的单相接地故障定位。
请参阅图2，图中示出了本发明之二的一种运用电力线载波通信的中压配电网定位方法，它包括以下步骤：
步骤S1，开始；
步骤S2，输入，即将线路上的电流互感器、电压互感器的参数输入；
步骤S3，采集，即对零序电流进行采集；
步骤S4，判断零序电压是否大于阈值，
若大于阈值，则为有故障存在，进入步骤S5；
若不大于阈值，则返回步骤S4；
步骤S5，根据出口逻辑判断是否有故障，
若有故障，则进入步骤S6；
若没有故障，则返回步骤S4；
步骤S6，判断是否为虚假接地故障，
若是虚假接地故障，则进入步骤S9；
若不是虚假接地故障，则为接地故障，进入步骤S7；
步骤S7，判断中性点接地方式是中性点不接地方式还是中性点经消弧线圈接地方式，
若是中性点不接地方式，则进入步骤S71；
步骤S71，定位中性点不接地方式的故障区段，采用稳态零序电流比幅比相法来定位中性点不接地方式的故障区段；若是中性点经消弧线圈接地方式，则进入步骤S72；
步骤S72，定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段，采用中电阻法来定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段；
步骤S8，定位故障点，利用最小二乘的双端故障测距算法来实现定位故障点；
步骤S9，结束。
利用最小二乘的双端故障测距算法可以准确地定位出单相接地故障点。所以在故障区段已经知道的情况下，利用已有的区段两端的故障信息，建立非线性方程组，根据迭代算法就可以算出故障点距离故障区段首端的距离从而实现故障点的定位。
虽然经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于在本技术领域熟练的人士，根据上文的叙述做出的替代、修改与变化将是显而易见的。因此，在这样的替代、修改和变化落入附后的权利要求的精神和范围内时，应该被包括在本发明中。

Claims (3)

1.一种运用电力线载波通信的中压配电网定位系统，包括设置在中压配电网上的若干节点，每个节点上具有编号以及发生故障时的相应的故障信息，其特征在于，还包括与所述的节点相连的载波通信网络以及与该载波通信网络相连的主机控制及处理系统，其中：
所述的每个节点将故障信息进行处理后连同该节点的编号一起通过载波通信网络发送给主机控制及处理系统；
所述的主机控制及处理系统对该中压配电网上的所有节点的信息进行分析与处理，并判断故障区段。
2.根据权利要求1所述的运用电力线载波通信的中压配电网定位系统，其特征在于，所述的每个节点上安装有在线监测和测量模块，该在线监测和测量模块实现零序电流的测量、数据处理以及与载波通信网络的电力线载波通信。
3.一种基于权利要求1的运用电力线载波通信的中压配电网定位系统的定位方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤S1，开始；
步骤S2，输入，即将线路上的电流互感器、电压互感器的参数输入；
步骤S3，采集，即对零序电流进行采集；
步骤S4，判断零序电压是否大于阈值，
若大于阈值，则为有故障存在，进入步骤S5；
若不大于阈值，则返回步骤S4；
步骤S5，根据出口逻辑判断是否有故障，
若有故障，则进入步骤S6；
若没有故障，则返回步骤S4；
步骤S6，判断是否为虚假接地故障，
若是虚假接地故障，则进入步骤S9；
若不是虚假接地故障，则为接地故障，进入步骤S7；
步骤S7，判断中性点接地方式是中性点不接地方式还是中性点经消弧线圈接地方式，
若是中性点不接地方式，则进入步骤S71；
步骤S71，定位中性点不接地方式的故障区段，采用稳态零序电流比幅比相法来定位中性点不接地方式的故障区段；
若是中性点经消弧线圈接地方式，则进入步骤S72；
步骤S72，定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段，采用中电阻法来定位中性点经消弧线圈接地方式的故障区段；
步骤S8，定位故障点，利用最小二乘的双端故障测距算法来实现定位故障点；
步骤S9，结束。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315689A (zh) * 2011-09-01 2012-01-11 珠海博威智能电网有限公司 基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器
CN103091602A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 浙江华健电子科技有限公司 电力载波在线故障检测装置
CN104065047A (zh) * 2014-06-16 2014-09-24 珠海博威智能电网有限公司 一种高压电路控制系统
CN105425110A (zh) * 2015-12-14 2016-03-23 许昌许继昌南通信设备有限公司 一种基于电力线载波技术的越级跳闸故障快速定位方法
CN105891668A (zh) * 2016-03-30 2016-08-24 昆明理工大学 一种基于群体比幅比相的故障测距方法
CN108022002A (zh) * 2017-10-23 2018-05-11 国网浙江省电力公司经济技术研究院 一种基于支持张量机的中性点接地方式决策方法及系统
CN108896877A (zh) * 2018-08-30 2018-11-27 李晓明 一种小电流接地选线方法及系统
CN110401176A (zh) * 2019-06-25 2019-11-01 深圳供电局有限公司 零线断线保护装置及其控制方法
CN110609212A (zh) * 2019-09-26 2019-12-24 孙正武 一种架空配电线路单相接地故障定位方法及系统
CN111141995A (zh) * 2020-01-17 2020-05-12 中国电力科学研究院有限公司 一种基于比幅原理的线路双端稳态量测距方法和系统
CN112485605A (zh) * 2020-11-17 2021-03-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于中压载波的故障检测系统
CN113344298A (zh) * 2021-06-30 2021-09-03 广东电网有限责任公司 一种线路多工况预测分析方法、装置、设备及存储介质

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315689A (zh) * 2011-09-01 2012-01-11 珠海博威智能电网有限公司 基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器
CN103091602A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 浙江华健电子科技有限公司 电力载波在线故障检测装置
CN104065047A (zh) * 2014-06-16 2014-09-24 珠海博威智能电网有限公司 一种高压电路控制系统
CN104065047B (zh) * 2014-06-16 2015-04-22 珠海博威智能电网有限公司 一种高压电路控制系统
CN105425110A (zh) * 2015-12-14 2016-03-23 许昌许继昌南通信设备有限公司 一种基于电力线载波技术的越级跳闸故障快速定位方法
CN105891668A (zh) * 2016-03-30 2016-08-24 昆明理工大学 一种基于群体比幅比相的故障测距方法
CN108022002A (zh) * 2017-10-23 2018-05-11 国网浙江省电力公司经济技术研究院 一种基于支持张量机的中性点接地方式决策方法及系统
CN108896877A (zh) * 2018-08-30 2018-11-27 李晓明 一种小电流接地选线方法及系统
CN108896877B (zh) * 2018-08-30 2020-08-25 李晓明 一种小电流接地选线方法及系统
CN110401176A (zh) * 2019-06-25 2019-11-01 深圳供电局有限公司 零线断线保护装置及其控制方法
CN110609212A (zh) * 2019-09-26 2019-12-24 孙正武 一种架空配电线路单相接地故障定位方法及系统
CN111141995A (zh) * 2020-01-17 2020-05-12 中国电力科学研究院有限公司 一种基于比幅原理的线路双端稳态量测距方法和系统
CN111141995B (zh) * 2020-01-17 2022-10-04 中国电力科学研究院有限公司 一种基于比幅原理的线路双端稳态量测距方法和系统
CN112485605A (zh) * 2020-11-17 2021-03-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于中压载波的故障检测系统
CN113344298A (zh) * 2021-06-30 2021-09-03 广东电网有限责任公司 一种线路多工况预测分析方法、装置、设备及存储介质

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