CN109361216A - 一种配电线路接地故障监测系统供电方法 - Google Patents

一种配电线路接地故障监测系统供电方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法，所述方法包括：电池管理装置接收电压传感器传输的三相电的电压；电池管理装置根据三相电的电压，判断三相电的电压对应的架空线路是否存在异常；若三相电的电压对应的架空线路存在异常，则电池管理装置控制储能电池对接地故障监测系统供电；若三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则电池管理装置控制电容取能装置对接地故障监测系统供电。本申请提供的方法中，利用电容取能装置在线取能，同时配合储能电池，在电池管理装置的控制下，实现配电线路接地故障监测系统在架空线路正常以及异常时都能正常工作，能够长时稳定供电，可靠性较高，且安装方便。

Description

一种配电线路接地故障监测系统供电方法
技术领域
本申请涉及配电线路故障在线监测系统现场供电技术领域，具体涉及一种配电线路接地故障监测系统供电方法。
背景技术
为了及时发现配电线路中的接地故障，相关部门在配电线路中设置接地故障监测系统。接地故障监测系统属于用电设备，需要电源对其供电才能维持其正常运行。但是，接地故障监测系统通常安装在配电线路杆塔上，由于杆塔高度较高，若使用常规电源进行供电，则需要在常规电源的电量耗尽后采用人工操作进行更换。在此过程中，需要对常规电源的电量进行监控，且人工操作更换常规电源为接地故障监测系统的使用带来不便。
现有技术采用在线取能的方法对接地故障监测系统进行供电，使得接地故障监测系统能够不间断地处于正常用电状态。现有在线取能的方法主要有太阳能电池供电和电流互感器取能供电两种。但是，发明人在本申请的研究过程中发现，太阳能电池在光照不足或夜晚没有太阳光照射的情况下，无法正常供电；电流互感器取能是利用电磁感应原理从配电线路的架空线路上取电，电流互感器的输出功率受架空线路的电流影响较大，导致供电不稳，且不能在架空线路断电的情况下继续为监测系统持续供电。因此，以上两种供电方法均存在可靠性较差的问题，不能满足配电网自动化发展要求。
发明内容
本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法，以解决现有供电方法可靠性较差的问题。
本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法，所述方法应用于配电线路接地故障监测系统供电装置中的电池管理装置，所述供电装置还包括：电压传感器、电容取能装置以及储能电池，所述电压传感器用于获取架空线路上三相电的电压，并将所述三相电的电压传输至所述电池管理装置，所述电容取能装置用于从架空线路上的高压电路获取电能，并利用电能为所述储能电池充电；
所述供电方法包括：
所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压；
所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常；
若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电；
若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
可选的，所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常，包括：
所述电池管理装置根据以下公式计算零模电压：
U0＝(Ua+Ub+Uc)/3；
其中，U0为零模电压，Ua、Ub和Uc分别为三相电中各相电的电压；
所述电池管理装置判断所述零模电压是否大于第二预设阈值；
若所述零模电压大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路存在异常；
若所述零模电压不大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常。
可选的，在所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常之前，还包括：
所述电池管理装置获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值；
若所述输出电压低于充电阈值，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置为所述储能电池充电；
若所述输出电压不低于充电阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，继续判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常。
可选的，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述储能电池表面，所述温度传感器用于检测所述储能电池表面的温度，并将所述储能电池表面的温度传输至所述电池管理装置；
在所述电池管理装置获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值之前，还包括：
所述电池管理装置根据所述储能电池表面的温度，判断所述储能电池表面的温度是否高于第一预设阈值；
若所述储能电池表面的温度高于第一预设阈值，则所述电池管理装置发出警报，并停止储能电池工作；
若所述储能电池表面的温度不高于第一预设阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，并继续判断所述输出电压是否低于充电阈值。
可选的，所述供电装置还包括滤波稳压装置，所述滤波稳压装置设置于所述电容取能装置和所述储能电池之间；
所述滤波稳压装置用于过滤掉所述电容取能装置获取的电能中的高频干扰，输出稳定的直流电压。
可选的，所述电容取能装置包括取能电容高压端、分压电容高压端以及整流器；
所述取能电容高压端从架空线路中的一个位置引出，所述取能电容高压端整流器的一端相连接；
从所述架空线路中的另一个位置引出连接线，所述连接线上依次连接有第一分压电容和第二分压电容，所述第二分压电容地端与大地电连接，所述分压电容高压端从所述第一分压电容和所述第二分压电容之间引出，所述分压电容高压端与整流器的另一端相连接。
可选的，所述电容取能装置为高压陶瓷电容芯的绝缘子。
本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法，所述方法包括：所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压；所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常；若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电；若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
本申请提供的方法中，利用电容取能装置在线取能，同时配合储能电池，在电池管理装置的控制下，实现配电线路接地故障监测系统在架空线路正常以及异常时都能正常工作，能够长时稳定供电，可靠性较高，且安装方便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种配电线路接地故障监测系统供电方法的工作流程图；
图2为本申请实施例提供的一种配电线路接地故障监测系统供电方法中，判断架空线路是否存在异常的工作流程图；
图3为本申请实施例提供的又一种配电线路接地故障监测系统供电方法的工作流程图；
图4为本申请实施例提供的另一种配电线路接地故障监测系统供电方法的工作流程图；
图5为本申请实施例提供的一种配电线路接地故障监测系统供电装置的结构示意图。
具体实施方式
为解决现有供电方法可靠性较差的问题，本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法。
参照图1所示的工作流程图，本申请提供一种配电线路接地故障监测系统供电方法，所述方法应用于配电线路接地故障监测系统供电装置中的电池管理装置，所述供电装置还包括：电压传感器、电容取能装置以及储能电池，所述电压传感器用于获取架空线路上三相电的电压，并将所述三相电的电压传输至所述电池管理装置，所述电容取能装置用于从架空线路上的高压电路获取电能，并利用电能为所述储能电池充电。
所述供电方法包括以下步骤：
步骤101，所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压。
该步骤中，三相电的电压由架空线路上的电压传感器检测。
步骤102，所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常。
该步骤中，若三相电的电压对应的架空线路存在异常，则执行步骤103的操作；若三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则执行步骤104的操作。
在一种可实现的方式中，参照图2所示的工作流程图，所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常，具体包括以下步骤：
步骤1021，所述电池管理装置根据以下公式计算零模电压：
U0＝(Ua+Ub+Uc)/3；
其中，U0为零模电压，Ua、Ub和Uc分别为三相电中各相电的电压。
步骤1022，所述电池管理装置判断所述零模电压是否大于第二预设阈值。
该步骤中，第二预设阈值为一个接近于0的系数，通常很小，需要根据线路实际情况设定。
步骤1023，若所述零模电压大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路存在异常。
该步骤中，零模电压大于第二预设阈值，表明架空线路中可能存在故障，即架空线路存在异常。
步骤1024，若所述零模电压不大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常。
步骤103，若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电。
该步骤中，在架空线路存在异常的情况下，电容取能装置无法对接地故障检测系统正常供电，此时，采用储能电池为接地故障监测系统供电。
步骤104，若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
由以上技术方案可知，本申请提供的方法中，利用电容取能装置在线取能，同时配合储能电池，在电池管理装置的控制下，实现配电线路接地故障监测系统在架空线路正常以及异常时都能正常工作，能够长时稳定供电，可靠性较高，且安装方便。
参照图3所示的工作流程图，本申请提供又一种配电线路接地故障监测系统供电方法，包括以下步骤：
步骤201，所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压。
步骤202，所述电池管理装置获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值。
该步骤中，储能电池的输出电压由设置在储能电池标满的电压传感器检测，若储能电池的输出电压低于充电阈值，表明储能电池中存储的电能不足，此时执行步骤203的操作；若储能电池的输出电压不低于充电阈值，则执行步骤204的操作。
步骤203，若所述输出电压低于充电阈值，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置为所述储能电池充电。
步骤204，若所述输出电压不低于充电阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常。
步骤205，若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电。
步骤206，若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
其中，步骤201与步骤101的具体操作过程相同，步骤204至步骤206的具体操作过程与步骤102至步骤104的具体操作过程相同，此处不再赘述。
可选的，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述储能电池表面，所述温度传感器用于检测所述储能电池表面的温度，并将所述储能电池表面的温度传输至所述电池管理装置。参照图4所示的工作流程图，本申请提供另一种配电线路接地故障监测系统供电方法，包括以下步骤：
步骤301，所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压。
步骤302，所述电池管理装置根据所述储能电池表面的温度，判断所述储能电池表面的温度是否高于第一预设阈值。
该步骤中，储能电池表面的温度即储能电池的工作环境温度，若环境温度高于第一预设阈值，则执行步骤303的操作；若环境温度不高于第一预设阈值，则执行步骤304的操作。
步骤303，若所述储能电池表面的温度高于第一预设阈值，则所述电池管理装置发出警报，并停止储能电池工作。
步骤304，若所述储能电池表面的温度不高于第一预设阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值。
步骤305，若所述输出电压低于充电阈值，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置为所述储能电池充电。
步骤306，若所述输出电压不低于充电阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常。
步骤307，若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电。
步骤308，若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
其中，步骤301与步骤101的具体操作过程相同，步骤306至步骤208的具体操作过程与步骤102至步骤104的具体操作过程相同，此处不再赘述。
参照图5所示的结构示意图，所述供电装置还包括滤波稳压装置，所述滤波稳压装置设置于所述电容取能装置和所述储能电池之间；所述滤波稳压装置用于过滤掉所述电容取能装置获取的电能中的高频干扰，输出稳定的直流电压。
所述供电装置还包括信号采集和发射装置，所述信号采集和发射装置用于采集储能电池表面的电压传感器的信号，并将采集的信号发送至电池管理装置。
可选的，所述电容取能装置包括取能电容高压端、分压电容高压端以及整流器；所述取能电容高压端从架空线路中的一个位置引出，所述取能电容高压端整流器的一端相连接；从所述架空线路中的另一个位置引出连接线，所述连接线上依次连接有第一分压电容和第二分压电容，所述第二分压电容地端与大地电连接，所述分压电容高压端从所述第一分压电容和所述第二分压电容之间引出，所述分压电容高压端与整流器的另一端相连接。
在一种可实现的方式中，整流器为高压硅堆。
可选的，所述电容取能装置为高压陶瓷电容芯的绝缘子。电容芯密封在绝缘子内部，可以防止电容由于雨水污秽等短路。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种配电线路接地故障监测系统供电方法，其特征在于，所述方法应用于配电线路接地故障监测系统供电装置中的电池管理装置，所述供电装置还包括：电压传感器、电容取能装置以及储能电池，所述电压传感器用于获取架空线路上三相电的电压，并将所述三相电的电压传输至所述电池管理装置，所述电容取能装置用于从架空线路上的高压电路获取电能，并利用电能为所述储能电池充电；
所述供电方法包括：
所述电池管理装置接收所述电压传感器传输的所述三相电的电压；
所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常；
若所述三相电的电压对应的架空线路存在异常，则所述电池管理装置控制所述储能电池对接地故障监测系统供电；
若所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置对接地故障监测系统供电。
2.根据权利要求1所述的供电方法，其特征在于，所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常，包括：
所述电池管理装置根据以下公式计算零模电压：
U0＝(Ua+Ub+Uc)/3；
其中，U0为零模电压，Ua、Ub和Uc分别为三相电中各相电的电压；
所述电池管理装置判断所述零模电压是否大于第二预设阈值；
若所述零模电压大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路存在异常；
若所述零模电压不大于第二预设阈值，则所述电池管理装置确定所述三相电的电压对应的架空线路不存在异常。
3.根据权利要求1所述的供电方法，其特征在于，在所述电池管理装置根据所述三相电的电压，判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常之前，还包括：
所述电池管理装置获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值；
若所述输出电压低于充电阈值，则所述电池管理装置控制所述电容取能装置为所述储能电池充电；
若所述输出电压不低于充电阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，继续判断所述三相电的电压对应的架空线路是否存在异常。
4.根据权利要求3所述的供电方法，其特征在于，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述储能电池表面，所述温度传感器用于检测所述储能电池表面的温度，并将所述储能电池表面的温度传输至所述电池管理装置；
在所述电池管理装置获取所述储能电池的输出电压，并判断所述输出电压是否低于充电阈值之前，还包括：
所述电池管理装置根据所述储能电池表面的温度，判断所述储能电池表面的温度是否高于第一预设阈值；
若所述储能电池表面的温度高于第一预设阈值，则所述电池管理装置发出警报，并停止储能电池工作；
若所述储能电池表面的温度不高于第一预设阈值，则所述电池管理装置确定所述储能电池处于正常工作状态，并继续判断所述输出电压是否低于充电阈值。
5.根据权利要求1所述的供电方法，其特征在于，所述供电装置还包括滤波稳压装置，所述滤波稳压装置设置于所述电容取能装置和所述储能电池之间；
所述滤波稳压装置用于过滤掉所述电容取能装置获取的电能中的高频干扰，输出稳定的直流电压。
6.根据权利要求1所述的供电方法，其特征在于，所述电容取能装置包括取能电容高压端、分压电容高压端以及整流器；
所述取能电容高压端从架空线路中的一个位置引出，所述取能电容高压端整流器的一端相连接；
从所述架空线路中的另一个位置引出连接线，所述连接线上依次连接有第一分压电容和第二分压电容，所述第二分压电容地端与大地电连接，所述分压电容高压端从所述第一分压电容和所述第二分压电容之间引出，所述分压电容高压端与整流器的另一端相连接。
7.根据权利要求6所述的供电方法，其特征在于，所述电容取能装置为高压陶瓷电容芯的绝缘子。
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