CN105093065A - 一种配电线路集中控制系统及其线路故障的检测处理方法 - Google Patents

Abstract

一种配电线路集中控制系统及其线路故障的检测处理方法，包括若干设置在电网线路上的自动化终端，各个自动化终端通过无线通讯装置与路由器相通讯，路由器与采集交换机相连；还包括与采集交换机相连的故障定位系统。本发明采用上述方案，将故障定位系统与配电自动化系统结合在一起，故障定位系统将其得出的故障类型和故障线路位置直接转发至配电自动化系统，由配电自动化系统对自动化终端进行控制，从而对故障进行处理，实现了对配电网络进行监管，同时大大降低了监控人员和维护人员的工作量，故障处理时间大大缩短，提高了故障处理效率，使用十分方便。

Description

一种配电线路集中控制系统及其线路故障的检测处理方法

技术领域：

本发明涉及一种配电线路集中控制系统及其线路故障的检测处理方法。

背景技术：

目前，在配电线路中所采用的故障定位系统大都独立使用，当线路中出现故障时，通过故障定位系统进行定位后，直接通过设置在线路中的自动化终端对故障线路进行隔离，采用此种方式无法实现远程监控，不利于对配电网络进行监管，同时故障恢复所需时间较长，给用户用电带来不便；在实践中，为了实现对配电网络的远程监控，也尝试采用配电自动化系统与故障定位系统同时使用的方式，采用这种方式则需要双工作站对两套系统同时进行监视，大大增加了监控人员的工作量，同时当故障发生时，需要对两套系统进行信息比对和整合，拖延了故障定位了处理的时间，大大降低了故障处理效率，使用很不方便。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种配电线路集中控制系统及其线路故障的检测处理方法，它结构设计合理，将故障定位系统与配电自动化系统结合在一起，故障定位系统将其得出的故障类型和故障线路位置直接转发至配电自动化系统，由配电自动化系统对自动化终端进行控制，从而对故障进行处理，实现了对配电网络进行监管，同时大大降低了监控人员和维护人员的工作量，故障处理时间大大缩短，提高了故障处理效率，使用十分方便，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种配电线路集中控制系统，包括若干设置在电网线路上的自动化终端，各个自动化终端通过无线通讯装置与路由器相通讯，路由器与采集交换机相连；还包括与采集交换机相连的故障定位系统，与采集交换机相连的配电自动化系统，故障定位系统与配电自动化系统通过交换机相通讯；

所述自动化终端用于采集线路中的电信号，通过无线通讯装置发送至路由器，再经过采集交换机发送至故障定位系统和配电自动化系统，同时接收并执行配电自动化系统所传来的指令；

所述故障定位系统包括与采集交换机相连的故障定位前置机和与故障定位前置机相连的故障定位系统主站，还包括设置在线路首段的不对称电流源；所述故障定位系统的功能为通过自动化终端所采集的电信号判断电网中出现故障的种类及出现故障的线路；

所述配电自动化系统包括与采集交换机相连的配电自动化系统前置机、与配电自动化系统前置机相连的配电自动化主站，和与配电自动化主站相连的若干个监控工作站，其功能为通过故障定位系统所判断的故障种类和故障线路，进行故障处理。

所述自动化终端为设置在线路干线的分支、分段位置的具有遥信和遥测功能的馈线终端装置。

所述无线通讯装置包括设置在自动化终端附近的数据转发站，能够与自动化终端进行无线通讯，还包括通过GPRS网络与数据转发站相通讯的中心站，中心站与路由器相连。

所述故障定位系统与配电自动化系统之间的数据传输采用数据报的方式进行。

所述配电自动化主站包括馈线自动处理模块、WEB发布模块、配电SCADA模块和基于地理背景的配电SCADA模块；

所述馈线自动处理模块用于控制线路中故障位置的自动化终端，以实现对故障的处理；

所述WEB发布模块用于将配电主站图形数据、实时数据、报表数据以WEB形式实时发布到内部网上，根据相应权限方便浏览配电网的实时运行状态；

所述基于地理背景的配电SCADA模块用于生成基于地图背景的全域图、地理单线图、单线接线图、环网接线图，地理背景的配电SCADA模块接收到故障位置信号后在以上各图中进行显示。

一种配电线路集中控制系统的线路短路故障检测处理方法，其特征在于：步骤为：

(1)设置在线路干线的分支、分段位置的自动化终端检测到短路故障电流后动作，并将动作信号传送给其附近的数据转发站；

(2)数据转发站收到自动化终端的动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(3)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(4)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。

一种配电线路集中控制系统的线路单相接地故障检测处理方法，其特征在于：

步骤为：

(1)设置在线路首段的不对称电流源检测各相电压变化，确定故障相；

(2)不对称电流源向线路中注入特征电流，此时与故障线路的接地点形成回路，该回路上的自动化终端检测到此特征电流；

(3)自动化终端检测到特征电流后动作，并将其动作信号传送给其附近的数据转发站；

(4)数据转发站收到自动化终端动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(5)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(6)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。

本发明采用上述方案，将故障定位系统与配电自动化系统结合在一起，故障定位系统将其得出的故障类型和故障线路位置直接转发至配电自动化系统，由配电自动化系统对自动化终端进行控制，从而对故障进行处理，实现了对配电网络进行监管，同时大大降低了监控人员和维护人员的工作量，故障处理时间大大缩短，提高了故障处理效率，使用十分方便。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图中，1、自动化终端，2、无线通讯装置，3、故障定位系统，4、配电自动化系统。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1所示：一种配电线路集中控制系统，包括若干设置在电网线路上的自动化终端1，各个自动化终端1通过无线通讯装置2与路由器相通讯，路由器与采集交换机相连；还包括与采集交换机相连的故障定位系统3，和与采集交换机相连的配电自动化系统4，故障定位系统3与配电自动化系统4通过交换机相通讯；

所述自动化终端1用于采集线路中的电信号，通过无线通讯装置2发送至路由器，再经过采集交换机发送至故障定位系统3和配电自动化系统4，同时接收并执行配电自动化系统4所传来的指令；

所述故障定位系统3包括与采集交换机相连的故障定位前置机和与故障定位前置机相连的故障定位系统主站，还包括设置在线路首段的不对称电流源；所述故障定位系统的功能为通过自动化终端所采集的电信号判断电网中出现故障的种类及出现故障的线路；

所述配电自动化系统4包括与采集交换机相连的配电自动化系统前置机、与配电自动化系统前置机相连的配电自动化主站，和与配电自动化主站相连的若干个监控工作站，其功能为通过故障定位系统所判断的故障种类和故障线路，进行故障处理。

所述自动化终端1为设置在线路干线的分支、分段位置的具有遥信和遥测功能的馈线终端装置。

所述无线通讯装置2包括设置在自动化终端1附近的数据转发站，能够与自动化终端进行无线通讯，还包括通过GPRS网络与数据转发站相通讯的中心站，中心站与路由器相连。

所述故障定位系统3与配电自动化系统4之间的数据传输采用数据报的方式进行。

所述配电自动化主站包括馈线自动处理模块、WEB发布模块、配电SCADA模块和基于地理背景的配电SCADA模块；

所述馈线自动处理模块用于控制线路中故障位置的自动化终端，以实现对故障的处理；

所述WEB发布模块用于将配电主站图形数据、实时数据、报表数据以WEB形式实时发布到内部网上，根据相应权限方便浏览配电网的实时运行状态；

所述基于地理背景的配电SCADA模块用于生成基于地图背景的全域图、地理单线图、单线接线图、环网接线图，地理背景的配电SCADA模块接收到故障位置信号后在以上各图中进行显示。

一种配电线路集中控制系统的线路短路故障检测处理方法，其特征在于：步骤为：

(1)设置在线路干线的分支、分段位置的自动化终端检测到短路故障电流后动作，并将动作信号传送给其附近的数据转发站；

(2)数据转发站收到自动化终端的动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(3)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(4)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。

采用数据转发站先接收自动化终端动作信号然后将此自动化终端的地址信息进行转发的形式，避免了自动化终端直接将动作信号及地址信号进行发送时产生信息损失或发生误差的情况，保证了信息的完整性和稳定性。

一种配电线路集中控制系统的线路单相接地故障检测处理方法，其特征在于：

步骤为：

(1)设置在线路首段的不对称电流源检测各相电压变化，确定故障相；

(2)不对称电流源向线路中注入特征电流，此时与故障线路的接地点形成回路，该回路上的自动化终端检测到此特征电流；

(3)自动化终端检测到特征电流后动作，并将其动作信号传送给其附近的数据转发站；

(4)数据转发站收到自动化终端动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(5)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(6)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。

在实践应用中，当故障发生后，故障定位系统3先根据线路短路故障检测方法及线路单相接地故障检测方法判断所发生的故障为何种故障以及故障发生的具体线路地理位置。

当故障判定结束后，故障定位系统3的故障定位系统前置机通过交换机将此定位信息发送至配电自动化系统前置机，故障定位系统前置机被设置为能够将故障定位信息转化为数据报的形式，并将信息通过交换机转发至配电自动化置机；同时配电自动化系统前置机被设置为能够接受来自故障定位系统前置机的数据。采用数据报的形式进行发送定位信息，数据沿途处理较少，传输时延小，在传输过程中有故障时可以绕过故障直接到达目的端口，保障了数据传输速率和质量。

当配电自动化系统前置机接收到故障定位数据后，将数据传送至配电自动化主站，地理背景的配电SCADA模块接收到故障位置信号后在其各图中进行显示，出现故障的线路颜色有所改变，监控人员能够通过图中所显示的不同颜色的线路清晰地判断出现故障的位置，进而做出处理判断。配电自动化主站将故障处理信号再依次通过配电自动化系统前置机、采集交换机和路由器到达目标自动化终端，自动化终端执行故障处理信号。

采用本发明的配电线路集中控制系统及线路故障的判断方法，将故障定位系统3与配电自动化系统4结合在一起，故障定位系统3将其得出的故障类型和故障线路位置直接转发至配电自动化系统4，由配电自动化系统4对自动化终端1进行控制，从而对故障进行处理，实现了对配电网络进行监管，同时大大降低了监控人员和维护人员的工作量，故障处理时间大大缩短，提高了故障处理效率，使用十分方便。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种配电线路集中控制系统，其特征在于：包括若干设置在电网线路上的自动化终端，各个自动化终端通过无线通讯装置与路由器相通讯，路由器与采集交换机相连；还包括与采集交换机相连的故障定位系统，与采集交换机相连的配电自动化系统，故障定位系统与配电自动化系统通过交换机相通讯；

所述自动化终端用于采集线路中的电力信息，通过无线通讯装置发送至路由器，再经过采集交换机发送至故障定位系统和配电自动化系统，同时接收并执行配电自动化系统所传来的指令；

所述故障定位系统包括与采集交换机相连的故障定位前置机和与故障定位前置机相连的故障定位系统主站，还包括设置在线路首段的不对称电流源；所述故障定位系统的功能为通过自动化终端所采集的电力信息判断电网中出现故障的种类及出现故障的线路；

所述配电自动化系统包括与采集交换机相连的配电自动化系统前置机、与配电自动化系统前置机相连的配电自动化主站，和与配电自动化主站相连的若干个监控工作站，其功能为通过故障定位系统所判断的故障种类和故障线路，进行故障处理。

2.根据权利要求1所述的一种配电线路集中控制系统，其特征在于：所述自动化终端为设置在线路干线的分支、分段位置的具有遥信和遥测功能的馈线终端装置。

3.根据权利要求1所述的一种配电线路集中控制系统，其特征在于：所述无线通讯装置包括设置在自动化终端附近的数据转发站，能够与自动化终端进行无线通讯，还包括通过GPRS网络与数据转发站相通讯的中心站，中心站与路由器相连。

4.根据权利要求1所述的一种配电线路集中控制系统，其特征在于：所述故障定位系统与配电自动化系统之间的数据传输采用数据报的方式进行。

5.根据权利要求1所述的一种配电线路集中控制系统，其特征在于：所述配电自动化主站包括馈线自动处理模块、WEB发布模块、配电SCADA模块和基于地理背景的配电SCADA模块；

所述馈线自动处理模块用于控制线路中故障位置的自动化终端，以实现对故障的处理；

所述WEB发布模块用于将配电主站图形数据、实时数据、报表数据以WEB形式实时发布到内部网上，根据相应权限方便浏览配电网的实时运行状态；

所述基于地理背景的配电SCADA模块用于生成基于地图背景的全域图、地理单线图、单线接线图、环网接线图，地理背景的配电SCADA模块接收到故障位置信号后在以上各图中进行显示。

6.一种如权利要求3-5中任意一项所述的配电线路集中控制系统的线路短路故障检测处理方法，其特征在于：

步骤为：

(1)设置在线路干线的分支、分段位置的自动化终端检测到短路故障电流后动作，并将动作信号传送给其附近的数据转发站；

(2)数据转发站收到自动化终端的动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(3)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(4)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。

7.一种如权利要求3-5中任意一项所述的配电线路集中控制系统的线路单相接地故障检测处理方法，其特征在于：

步骤为：

(1)设置在线路首段的不对称电流源检测各相电压变化，确定故障相；

(2)不对称电流源向线路中注入特征电流，此时与故障线路的接地点形成回路，该回路上的自动化终端检测到此特征电流；

(3)自动化终端检测到特征电流后动作，并将其动作信号传送给其附近的数据转发站；

(4)数据转发站收到自动化终端动作信号后，将此自动化终端的地址信息通过GPRS网络发送给中心站；

(5)中心站接收到自动化终端的地址后将此地址传送至故障定位系统主站，故障定位系统主站进行网络拓扑计算分析，得出故障点的地理位置信息。

(6)故障定位系统主站将故障点的地理位置通过交换机发送至配电自动化系统，再有配电自动化系统向自动化终端发送处理信号进行故障处理。