CN111044844A - 基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法 - Google Patents

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李巍
董吉超
朱岩
高维奇
吴晓光
徐明锋
任晓峰
阴晓光
牛威
张冬冬
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Abstract

本发明公开了一种基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，所述定位系统包括：台区综合管理终端(1)，漏电保护装置(2)，采集器(3)，变压器(4)，通信线路(5)，供电线路(6)，所述通信线路(5)用于漏电保护装置(2)与台区综合管理终端(1)，漏电保护装置(2)与采集器(3)之间多种通信方式的的通信。为了实现故障快速定位，需要对台区综合管理终端(1)、采集器(3)、漏电保护装置(2)和用户建立关系模型；并且根据所述关系模型进行综合分析；当台区综合管理终端无法收集到某个漏电保护装置的信息时，通过对应关系模型能够快速定位是哪个采集器、漏电保护装置所对应的供电线路出现故障。本发明能够显著提高台区故障定位的效率，有效地提高供电故障的处理速度。

Description

基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法
技术领域
本发明涉及电气工程和信息通信技术领域，尤其涉及一种基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法。
背景技术
供电台区是指一个配电变压器所负责的供电区域。一个变压器可能通过几条分支线路为不同区域供电，每个分支有可能分为更多个分支，直到最终用户，在每个分线处都会安装漏电保护装置，防止漏电事故对变压器的冲击。通常情况下某个用户停电，需要对从变压器到用户的所有线路进行排查，本系统提出了一种借助漏电保护装置的状态采集的故障定位系统及其方法，能够显著提高台区故障定位的效率，提高供电故障处理速度。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，包括：台区综合管理终端，具有多种通信方式，能够接收漏电保护装置以及采集器发送的各级漏电保护装置信息；漏电保护装置，不同等级供电线路的漏电保护装置通过多种通信方式与台区管理终端进行通信，上传漏电保护装置的状态信息；采集器，通过多种通信方式采集多个漏电保护装置的信息，并通过无线通信的方式将所述漏电保护装置的信息上传至台区综合管理终端；变压器，用于给不同的线路供电；通信线路，用于漏电保护装置与台区综合管理终端，漏电保护装置与采集器之间多种通信方式的的通信；供电线路，用于电能的传输。
优选方式下，所述变压器直接分出的供电线路为一级供电线路，一级供电线路分出的供电线路为二级供电线路，二级供电线路分出的供电线路为三级供电线路，依次类推，直到划分出的多级供电线路连接到最终的用户；根据供电线路等级以及漏电保护装置安装的位置，检测一级供电线路状态信息的漏电保护装置为一级漏电保护装置，检测二级供电线路状态信息的漏电保护装置为二级漏电保护装置，依次类推，所有等级的线路装设相应等级的漏电保护装置。
优选方式下，所述多种通信方式包括以太网、RS485、无线通讯和电力载波等。
优选方式下，为了实现故障快速定位，需要对台区综合管理终端、采集器、漏电保护装置和用户建立关系模型，关系模型中台区综合管理终端包含台区编号信息、台区变压器位置信息、一级漏电保护装置编号、直接通信的漏电保护装置编号、通信的采集器编号；各级漏电保护装置包含本级漏电保护装置编号、下属漏电保护装置编号、地理位置信息、所属配电线路信息、工作状态信息、下联的用户信息；采集器包含采集器编号、通信的各级漏电保护装置编号、地理位置信息。
优选方式下，根据所述关系模型，所述方法能够对定位系统中的各级漏电保护装置生成拓扑图，以便进行综合分析；当台区综合管理终端无法收集到某个漏电保护装置的信息时，通过对应关系模型能够快速定位是哪个采集器、漏电保护装置所对应的供电线路出现故障，具体的判断方法为：当监测到整个台区范围内只有一级漏电保护装置执行了保护动作，则故障点发生在二级漏电保护装置到一级漏电保护装置之间的供电线路上；当检测到整个台区范围内存在多个漏电保护装置执行了保护动作，那么从执行保护动作的最高级的漏电保护装置向下检索，查看当前动作的漏电保护装置的下级漏电保护装置是否存在漏电保护动作，如果存在下级的漏电保护装置动作，可判断为下级供电线路存在故障，如果不存在下级的漏电保护装置动作，则继续向下检索直到判断出故障所在的供电线路。
本发明的有益效果是：能够显著提高台区故障定位的效率，对各个故障点进行溯源处理，分析故障可能发生的位置，并最终将预判结果推送给负责故障抢修的管理部门进行进一步的处理，有效地提高供电故障的处理速度。
附图说明
图1为本发明基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统图；
图2为本发明漏电保护装置编码图以及关系模型；
图3为本发明故障定位建模图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，包括：台区综合管理终端1，具有多种通信方式，能够接收漏电保护装置2以及采集器3发送的各级漏电保护装置信息；漏电保护装置2，不同等级供电线路的漏电保护装置2通过多种通信方式与台区管理终端1进行通信，上传漏电保护装置的状态信息；采集器3，通过多种通信方式采集多个漏电保护装置的信息，并通过无线通信的方式将所述漏电保护装置的信息上传至台区综合管理终端1；变压器4，用于给不同的线路供电；通信线路5，用于漏电保护装置2与台区综合管理终端1，漏电保护装置2与采集器3之间多种通信方式的的通信；供电线路6，用于电能的传输。所述多种通信方式包括以太网、RS485、无线通讯和电力载波等。
所述变压器4直接分出的供电线路为一级供电线路，一级供电线路分出的供电线路为二级供电线路，二级供电线路分出的供电线路为三级供电线路，依次类推，直到划分出的多级供电线路连接到最终的用户；根据供电线路等级以及漏电保护装置安装的位置，检测一级供电线路状态信息的漏电保护装置为一级漏电保护装置，检测二级供电线路状态信息的漏电保护装置为二级漏电保护装置，依次类推，所有等级的线路装设相应等级的漏电保护装置。
为了实现故障快速定位，如图2所示，需要对台区综合管理终端1、采集器3、漏电保护装置2和用户建立关系模型，关系模型中台区综合管理终端1包含台区编号信息、台区变压器位置信息、一级漏电保护装置编号、直接通信的漏电保护装置编号、通信的采集器编号；各级漏电保护装置2包含本级漏电保护装置编号、下属漏电保护装置编号、地理位置信息、所属配电线路信息、工作状态信息、下联的用户信息；采集器3包含采集器编号、通信的各级漏电保护装置编号、地理位置信息。
通过上述关系模型，所述方法能够对定位系统中的各级漏电保护装置生成拓扑图，以便进行综合分析。当台区综合管理终端无法收集到某个漏电保护装置信息时，通过对应关系能够快速定位是哪个采集器或采集通信线路出现故障，并报警提示运维人员。当采集到漏电保护装置状态信息异常时，根据上联和下联漏电保护装置工作状态，以及下联的用户信息等情况判断可能的故障位置，并报警提示运维人员。
更具体地，如图3所示为故障定位的建模图，具体的判断方法即故障处理预判逻辑处理过程如下：
(1)当监测到整个台区范围内只有一级漏电保护装置执行了保护动作，那么由于正常工作状态下，二级和三级漏电保护装置动作时间较短，同时故障发生条件更加严格，考虑故障点发生在分支路二级漏电保护装置到一级漏电保护装置之间，如图3中，配变台区范围内，如果2节点的漏电保护装置动作，而且整个支路中只收到了该节点的保护动作告警，那么考虑故障点位于5、6、7节点到2节点之间。
(2)当监测到整个台区范围内存在多个漏电保护装置执行了保护动作，那么要从执行保护动作的最高级的漏电保护装置向下检索，查看当前动作的漏电保护装置下级漏电保护装置是否存在漏电保护动作，如果存在下级的故障动作，可判断为下级供电线路存在故障；如图3中5节点和11节点故障，考虑11节点其下连接的是用户，因此可确认用户家中存在相关用电故障事故，同时在11节点到5节点间配电线路可能存在故障点。如图3中5节点和8节点故障，应判断8节点下的配电线路故障，5节点到8节点间配电线路可能存在故障。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，其特征在于，包括：台区综合管理终端(1)，具有多种通信方式，能够接收漏电保护装置(2)以及采集器(3)发送的各级漏电保护装置信息；漏电保护装置(2)，不同等级供电线路的漏电保护装置(2)通过多种通信方式与台区管理终端(1)进行通信，上传漏电保护装置的状态信息；采集器(3)，通过多种通信方式采集多个漏电保护装置的信息，并通过无线通信的方式将所述漏电保护装置的信息上传至台区综合管理终端(1)；变压器(4)，用于给不同的线路供电；通信线路(5)，用于漏电保护装置(2)与台区综合管理终端(1)，漏电保护装置(2)与采集器(3)之间多种通信方式的的通信；供电线路(6)，用于电能的传输。
2.根据权利要求1所述的基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，其特征在于，所述变压器(4)直接分出的供电线路为一级供电线路，一级供电线路分出的供电线路为二级供电线路，二级供电线路分出的供电线路为三级供电线路，依次类推，直到划分出的多级供电线路连接到最终的用户；根据供电线路等级以及漏电保护装置安装的位置，检测一级供电线路状态信息的漏电保护装置为一级漏电保护装置，检测二级供电线路状态信息的漏电保护装置为二级漏电保护装置，依次类推，所有等级的线路装设相应等级的漏电保护装置。
3.根据权利要求1所述的基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，其特征在于，为了实现故障快速定位，需要对台区综合管理终端(1)、采集器(3)、漏电保护装置(2)和用户建立关系模型，关系模型中台区综合管理终端(1)包含台区编号信息、台区变压器位置信息、一级漏电保护装置编号、直接通信的漏电保护装置编号、通信的采集器编号；各级漏电保护装置(2)包含本级漏电保护装置编号、下属漏电保护装置编号、地理位置信息、所属配电线路信息、工作状态信息、下联的用户信息；采集器(3)包含采集器编号、通信的各级漏电保护装置编号、地理位置信息。
4.根据权利要求3所述的基于漏电保护装置的供电台区区域故障定位系统及方法，其特征在于，根据所述关系模型，所述方法能够对定位系统中的各级漏电保护装置生成拓扑图，以便进行综合分析；当台区综合管理终端无法收集到某个漏电保护装置的信息时，通过对应关系模型能够快速定位是哪个采集器、漏电保护装置所对应的供电线路出现故障，具体的判断方法为：当监测到整个台区范围内只有一级漏电保护装置执行了保护动作，则故障点发生在二级漏电保护装置到一级漏电保护装置之间的供电线路上；当检测到整个台区范围内存在多个漏电保护装置执行了保护动作，那么从执行保护动作的最高级的漏电保护装置向下检索，查看当前动作的漏电保护装置的下级漏电保护装置是否存在漏电保护动作，如果存在下级的漏电保护装置动作，可判断为下级供电线路存在故障，如果不存在下级的漏电保护装置动作，则继续向下检索直到判断出故障所在的供电线路。
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