CN106771874B - 输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法 - Google Patents

输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法，涉及输电线路雷电故障监控技术领域。该系统包括电源管理模块、GPS定位模块、泄流检测模块、控制模块、无线通信模块、终端服务器和后台管理模块；所述电源管理模块与所述控制模块和终端服务器连接，所述控制模块与所述GPS定位模块、泄流检测模块和无线通信模块电连接，所述终端服务器和后台管理模块电连接；所述泄流检测模块与所述控制模块相连接，经控制模块控制无线通信模块发送信号到终端服务器，通过后台管理模块对信号分析处理。本发明有效提高了雷电故障时故障位置的定位精度和快速抢修时的查找效率，实现了电气部件工作状态自检和对故障的分析处理，保障了电网安全运行的可靠性。

Description

输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及输电线路雷电故障监控技术领域，特别是涉及一种输电线路雷电故障定位监控系统。
背景技术
电网中的事故以输电线路的故障占有较大比例，而输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是山区的输电线路，其故障基本上是由雷击跳闸引起的。根据运行记录分析，架空输电线路的雷电故障主要特征为季节性强、形成快、危害大、故障点不易发现、易于形成隐性缺陷，如不及时消除可能造成连续性恶性故障，对电网形成重大事故。
而目前常规的电网安全运行主流监测手段，主要为变电设备的监测及防护措施，通过继电保护装置对电网运行状态进行故障的判别和定位，输电线路遭受雷电故障后所参考的电网保护系统提供的故障点测距和定位数据，由于受诸多条件影响，在实际应用中误差很大甚至无所适从而查不出故障点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法，有效提高了雷电故障时故障位置的定位精度同时提高了快速抢修时的查找效率，后台管理系统对信息进行处理可实现电气部件工作状态自检以及对雷电造成的故障进行分析处理，自动生成检修策略，提高了事故抢修快速反应的效率，保障了电网安全运行的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种输电线路雷电故障定位监控系统，包括电源管理模块、GPS定位模块、泄流检测模块、控制模块、无线通信模块、终端服务器和后台管理模块；所述电源管理模块与所述控制模块和终端服务器连接，所述控制模块与所述GPS定位模块、泄流检测模块和无线通信模块电连接，所述终端服务器和后台管理模块电连接；所述泄流检测模块与所述控制模块相连接，经控制模块控制无线通信模块发送信号到终端服务器，通过后台管理模块对信号分析处理；所述GPS定位模块与控制模块相连接，用于标示输电线路杆塔的地理坐标位置，当有雷电造成故障时通过后台管理模块分析进行故障点定位，同时由控制模块控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置。
优选地，所述电源管理模块包括太阳能极板、充放电控制器、蓄电池和感应取能装置，所述充放电控制器与太阳能极板、感应取能装置和蓄电池电连接并为系统提供电能。
优选地，所述泄流检测模块包括避雷线泄流检测模块、避雷器泄流检测模块和导线绝缘泄流检测模块，安装于避雷线和避雷器的雷电流入大地的泄流通道中以及导线故障时的工频接地流入大地的泄流通道中。
优选地，所述终端服务器由后台管理模块进行管理，所述后台管理模块用于对已安装泄流检测模块、控制模块和无线通信模块的输电线路杆塔进行电气部件工作状态自检以及对雷电造成的故障进行分析处理。
优选地，所述控制模块以微处理器为核心部件组成，所述微处理器作为控制器采用低功耗单片机，用于自动分析检测信息和控制。
优选地，所述无线通信模块与所述终端服务器之间通过无线方式进行信息的传递。
上述输电线路雷电故障定位监控系统的监控方法，通过以下步骤实现：
1）避雷线泄流检测模块、避雷器泄流检测模块和导线绝缘泄流检测模块检测雷电故障信号，发送故障信号到控制模块；
2）信号经过控制模块的微处理器处理，通过控制模块控制无线通信模块发送信号到终端服务器，同时由GPS定位模块定位，标示输电线路杆塔的地理坐标位置；
3）后台管理模块对信号分析处理，通过后台管理模块分析进行故障点定位，同时由控制模块控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置；
4）所述避雷线泄流检测模块、避雷器泄流检测模块和导线绝缘泄流检测模块传送出的信号通过控制模块控制无线通信模块发送信号到终端服务器，经后台管理模块进行深层分析，确定设备电气部件本身是否存在故障，进行设备自检。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用太阳能极板、感应取能装置和蓄电池作为电源，确保在阴雨天和夜晚时能够正常工作。同时安装有充放电控制器对蓄电池起保护作用，具备过充保护、过放保护、防反接、欠压保护、防水保护等功能，使电池使用寿命增长。应用微处理器作为控制器，实现了自动分析检测信息和控制，提高运算效率。设置避雷线泄流检测、避雷器泄流检测和导线绝缘泄流检测的监控方式，增强对雷电流造成故障时入地泄流的信息捕捉，能有效快捷的确定泄流原因和故障点。避雷线泄流检测、避雷器泄流检测和导线绝缘泄流检测传送出的信息可经微处理器控制器和无线通信模块发往后台管理进行深层分析，以确定设备电气部件本身是否存在降低技术品质的隐患和缺陷，增加了电网运行安全。应用GPS定位功能，标示输电线路杆塔的地理坐标位置，提高了雷电故障时的定位精度和快速抢修时查找的效率。后台管理系统可根据掌握的信息，自动生成检修策略，以提高事故抢修快速反应的效率，保障电网安全运行的可靠性。
附图说明
图1是本发明的原理方框图；
图2是本发明的结构框图；
图3是电源管理模块的结构框图。
图中：1、电源管理模块；11、太阳能极板；12、感应取能装置；13、充放电控制器；14、蓄电池；2、GPS定位模块；3、控制模块；4、泄流检测模块；41、避雷线泄流检测模块；42、避雷器泄流检测模块；43、导线绝缘泄流检测模块；5、无线通信模块；6、终端服务器；7、后台管理模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至3所示，为本发明一种输电线路雷电故障定位监控系统及监控方法的一个实施例，包括电源管理模块1、GPS定位模块2、泄流检测模块4、控制模块3、无线通信模块5、终端服务器6和后台管理模块7；所述电源管理模块1与所述控制模块3和终端服务器6连接，所述控制模块3与所述GPS定位模块2、泄流检测模块4和无线通信模块5电连接，所述终端服务器6和后台管理模块7电连接；所述泄流检测模块4与所述控制模块3相连接，经控制模块3控制无线通信模块5发送信号到终端服务器6，通过后台管理模块7对信号分析处理；所述GPS定位模块2与控制模块3相连接，用于标示输电线路杆塔的地理坐标位置，当有雷电造成故障时通过后台管理模块7分析进行故障点定位，同时由控制模块3控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置。
所述电源管理模块1包括太阳能极板11、充放电控制器13、蓄电池14和感应取能装置12，所述充放电控制器13与太阳能极板11、感应取能装置12和蓄电池14电连接并为系统提供电能。采用太阳能极板11、感应取能装置12和蓄电池14作为电源，确保在阴雨天和夜晚时能够正常工作。同时安装有充放电控制器13对蓄电池14起保护作用，具备过充保护、过放保护、防反接、欠压保护、防水保护等功能，使电池使用寿命增长。电源管理模块1可智能调整输出的电压和电流，可自动进行各能源方式的转换。所述泄流检测模块4包括避雷线泄流检测模块41、避雷器泄流检测模块42和导线绝缘泄流检测模块43，安装于避雷线和避雷器的雷电流入大地的泄流通道中以及导线故障时的工频接地流入大地的泄流通道中。设置避雷线泄流检测、避雷器泄流检测和导线绝缘泄流检测的监控方式，可增强对雷电流造成故障时入地泄流的信息捕捉，以确定泄流原因和故障点。所述终端服务器6由后台管理模块7进行管理，所述后台管理模块7用于对已安装泄流检测模块4、控制模块3和无线通信模块5的输电线路杆塔进行电气部件工作状态自检以及对雷电造成的故障进行分析处理。所述控制模块3以微处理器为核心部件组成，所述微处理器作为控制器采用低功耗单片机，用于自动分析检测信息和控制，提高运算效率。所述无线通信模块5与所述终端服务器6之间通过无线方式进行信息的传递。避雷线泄流检测模块41、避雷器泄流检测模块42和导线绝缘泄流检测模块43传送出的信息经微处理器处理和无线通信模块5发往后台管理模块7进行深层分析，以确定设备电气部件本身是否存在降低技术品质的隐患和缺陷，增加了电网运行安全。后台管理模块7可根据掌握的信息，自动生成检修策略，以提高事故抢修快速反应的效率，保障电网安全运行的可靠性。应用GPS定位功能，标示输电线路杆塔的地理坐标位置，提高了雷电故障时的定位精度和快速抢修时查找的效率。当有雷电造成的故障时可通过后台管理模块7分析进行故障点定位，同时由微处理器控制高亮LED进行发光显示，当夜晚环境不利于抢修时，以提高查找效率。
上述输电线路雷电故障定位监控系统的监控方法，通过以下步骤实现：
1）避雷线泄流检测模块41、避雷器泄流检测模块42和导线绝缘泄流检测模块43检测雷电故障信号，发送故障信号到控制模块3；
2）信号经过控制模块3的微处理器处理，通过控制模块3控制无线通信模块5发送信号到终端服务器6，同时由GPS定位模块2定位，标示输电线路杆塔的地理坐标位置；
3）后台管理模块7对信号分析处理，通过后台管理模块7分析进行故障点定位，同时由控制模块3控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置；
4）所述避雷线泄流检测模块41、避雷器泄流检测模块42和导线绝缘泄流检测模块43传送出的信号通过控制模块3控制无线通信模块5发送信号到终端服务器6，经后台管理模块7进行深层分析，确定设备电气部件本身是否存在故障，进行设备自检。
使用过程：雷电故障发生时通过避雷线泄流检测模块、避雷器泄流检测模块和导线绝缘泄流检测模块检测，发送信号到控制模块，信号经过控制模块的微处理器处理，通过控制模块控制无线通信模块发送信号到终端服务器，通过后台管理模块对信号分析处理，同时由GPS定位模块定位，标示输电线路杆塔的地理坐标位置，当有雷电造成故障时通过后台管理模块分析进行故障点定位，同时由控制模块控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置。同时传送出的信号经后台管理模块进行深层分析，可以确定设备电气部件本身是否存在降低技术品质的隐患和缺陷，进行设备自检。
采用上述技术方案后，有效提高了雷电故障时故障位置的定位精度同时提高了快速抢修时的查找效率，后台管理系统对信息进行处理可实现电气部件工作状态自检以及对雷电造成的故障进行分析处理，自动生成检修策略，提高了事故抢修快速反应的效率，保障了电网安全运行的可靠性。同时采用太阳能极板、感应取能装置和蓄电池作为电源，确保在阴雨天和夜晚时能够正常工作。安装充放电控制器对蓄电池起保护作用，具备过充保护、过放保护、防反接、欠压保护、防水保护等功能，使电池使用寿命增长。应用微处理器作为控制器，实现了自动分析检测信息和控制，提高运算效率。设置避雷线泄流检测、避雷器泄流检测和导线绝缘泄流检测的监控方式，增强对雷电流造成故障时入地泄流的信息捕捉，能有效快捷的确定泄流原因和故障点。应用GPS定位功能，标示输电线路杆塔的地理坐标位置，提高了雷电故障时的定位精度和快速抢修时查找的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种输电线路雷电故障定位监控系统，其特征在于，包括电源管理模块(1)、GPS定位模块(2)、泄流检测模块(4)、控制模块(3)、无线通信模块(5)、终端服务器(6)和后台管理模块(7)；所述电源管理模块(1)与所述控制模块(3)和终端服务器(6)连接，所述控制模块(3)与所述GPS定位模块(2)、泄流检测模块(4)和无线通信模块(5)电连接，所述终端服务器(6)和后台管理模块(7)电连接；所述泄流检测模块(4)与所述控制模块(3)相连接，经控制模块(3)控制无线通信模块(5)发送信号到终端服务器(6)，通过后台管理模块(7)对信号分析处理；所述GPS定位模块(2)与控制模块(3)相连接，用于标示输电线路杆塔的地理坐标位置，当有雷电造成故障时通过后台管理模块(7)分析进行故障点定位，同时由控制模块(3)控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置，所述终端服务器(6)由后台管理模块(7)进行管理，所述后台管理模块(7)用于对已安装泄流检测模块(4)、控制模块(3)和无线通信模块(5)的输电线路杆塔进行电气部件工作状态自检以及对雷电造成的故障进行分析处理；
其中，所述泄流检测模块(4)包括避雷线泄流检测模块(41)、避雷器泄流检测模块(42)和导线绝缘泄流检测模块(43)，安装于避雷线和避雷器的雷电流入大地的泄流通道中以及导线故障时的工频接地流入大地的泄流通道中。
2.根据权利要求1所述的输电线路雷电故障定位监控系统，其特征在于，所述电源管理模块(1)包括太阳能极板(11)、充放电控制器(13)、蓄电池(14)和感应取能装置(12)，所述充放电控制器(13)与太阳能极板(11)、感应取能装置(12)和蓄电池(14)电连接并为系统提供电能。
3.根据权利要求1所述的输电线路雷电故障定位监控系统，其特征在于，所述控制模块(3)以微处理器为核心部件组成，所述微处理器作为控制器采用低功耗单片机，用于自动分析检测信息和控制。
4.根据权利要求1所述的输电线路雷电故障定位监控系统，其特征在于，所述无线通信模块(5)与所述终端服务器(6)之间通过无线方式进行信息的传递。
5.一种输电线路雷电故障定位监控方法，其特征在于：
1)避雷线泄流检测模块(41)、避雷器泄流检测模块(42)和导线绝缘泄流检测模块(43)检测雷电故障信号，发送故障信号到控制模块(3)，其中，安装于避雷线和避雷器的雷电流入大地的泄流通道中以及导线故障时的工频接地流入大地的泄流通道中；
2)信号经过控制模块(3)的微处理器处理，通过控制模块(3)控制无线通信模块(5)发送信号到终端服务器(6)，同时由GPS定位模块(2)定位，标示输电线路杆塔的地理坐标位置；
3)后台管理模块(7)对信号分析处理，通过后台管理模块(7)分析进行故障点定位，同时由控制模块(3)控制LED灯进行发光显示，用于明确故障点位置；
4)所述避雷线泄流检测模块(41)、避雷器泄流检测模块(42)和导线绝缘泄流检测模块(43)传送出的信号通过控制模块(3)控制无线通信模块(5)发送信号到终端服务器(6)，经后台管理模块(7)进行深层分析，确定设备电气部件本身是否存在故障，进行设备自检。
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