CN112098885A - 配电线路故障的识别系统与识别方法 - Google Patents

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杜君
顾天琪
周继辰
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Abstract

本发明涉及电力通信技术领域，公开一种配电线路故障的识别系统与识别方法。所述识别系统包括：馈线监控终端，用于在配电线路的零序电压突变时，对零序电流与零序电压进行录波，并发送电流录波启动命令；及分析录波数据，并在零序电压录波数据表明线路单相接地故障时，发送零序电压录波数据，多个故障分析装置，用于在接收到启动命令的情况下，对多个待检测位置处的三相电流进行录波；及根据零序电压录波数据及每个待检测位置处的三相电流录波数据，分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，及监控主站，用于根据多个待检测位置处的单相接地故障情况，对单相接地故障区域进行定位。本发明可对单相接地故障的区域进行精确的判别。

Description

配电线路故障的识别系统与识别方法
技术领域
本发明涉及电力通信技术领域，具体地涉及一种配电线路故障的识别系统与识别方法。
背景技术
鉴于我国配电网发展现状，配电网未覆盖区域主要为远离城市中心(即较为偏远)的地区，其地域面积大、架空线路多、且配电网检测与检修成本较高。配电线路的主要故障是单相接地故障，并且网架结构大多为中性点不接地系统，由此导致发生单相接地故障时，零序电流较小，故障特征不明显，这为单相接地故障判别带来了极大的困扰。现有架空线路多依赖于传统故障指示器与馈线监控终端(FTU)进行故障判别。对于传统故障指示器，通过其所采集的场强数据对单相接地故障进行识别，但由于场强感应受温湿度、风力等影响较大，故其无法有效准确地判别单相接地故障。对于FTU，其具备准确判别并隔离故障的能力，但由于设备成本及安装成本都非常高，故无法在配电网的偏远地区大面积架设FTU，由此导致故障范围定位不够精确、运检效率较低且人力成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种配电线路故障的识别系统与识别方法，其可经济可靠地对单相接地故障的位置进行判别，从而提高接地故障判别准确率，进而可极大地提高供电的可靠性，提升配电服务能力。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种配电线路故障的识别系统，所述识别系统包括：馈线监控终端，该馈线监控终端包括：录波模块，用于在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；以及第一故障分析模块，用于分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据，多个故障分析装置，所述多个故障分析装置分别被安装在所述配电线路上的预设范围内的多个待检测位置处，用于执行以下操作：在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；以及根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，以及监控主站，用于根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
优选地，所述多个故障分析装置中的每一者包括：第二故障分析模块，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，转发所述电流录波启动命令；电流采集模块组，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波，以获取该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，并发送该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据；以及所述第二故障分析模块还用于，在接收到所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据的情况下，根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况。
优选地，所述第二故障分析模块包括：数据合成单元，用于根据所述第一特定待测检测位置处的三相电流录波数据，合成所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据；以及故障分析单元，用于根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况，相应地，所述监控主站用于对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第二特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第二特定待检测位置最近的第三特定待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第二特定待检测位置与所述第三特定待检测位置之间的线路，其中所述第三特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离大于所述第二特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离。
优选地，所述识别系统还包括：授时装置，用于对所述馈线监控终端及所述多个故障分析装置进行授时，以确保馈线监控终端与故障分析装置之间的时间同步，并且，所述电流录波启动命令包括故障时标，其中所述故障时标表示对所述零序电压进行录波的开始时刻，相应地，所述电流采集模块组对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波包括：以所述故障时标作为开始时刻，开始对所述第一特定待检测位置处的三相电流进行录波。
优选地，所述多个故障分析装置还用于，在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。
优选地，所述馈线监控终端用于发送电流录波启动命令及所述零序电压录波数据包括：所述馈线监控终端用于通过LoRa无线通信方式或5G通信方式广播所述电流录波启动命令及所述零序电压录波数据。
本发明第二方面提供一种配电线路故障的识别方法，所述识别方法包括：在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据；根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况；以及根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
优选地，所述分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况包括：根据所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，合成每个待检测位置处的零序电流录波数据；以及根据所述零序电压录波数据及每个待检测位置处的零序电流录波数据，分析每个待检测位置处的单相接地故障情况。
优选地，所述对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第一特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第一特定待检测位置最近的第二待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第一特定待检测位置与所述第二特定待检测位置之间的线路。
优选地，所述识别方法还包括：在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。
通过上述技术方案，本发明创造性地在配电线路的零序电压出现突变的情况下，通过馈线监控终端对零序电流、零序电压进行录波，同时对多个待检测位置处的三相电流进行录波；然后在所述录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，由多个故障分析装置根据所述零序电压的录波数据与所述多个待检测位置处的三相电流的录波数据，来分析所述配电线路的单相接地故障的具体位置，由此，可经济可靠地通过零序电压录波数据与多个待检测位置处的三相电流录波数据对单相接地故障的位置进行判别，从而提高接地故障判别准确率，进而可极大地提高供电的可靠性，提升配电服务能力。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式提供的配电线路故障的识别系统的结构图；
图2是本发明一种实施方式提供的配电线路故障的识别系统的应用场景示意图；
图3是本发明一种实施方式提供的识别系统的组网方式示意图；
图4是本发明一种实施方式提供的配电线路的单相接地故障的定位过程的流程图；以及
图5是本发明一种实施方式提供的配电线路的单相接地故障的定位过程的流程图。
附图标记说明
10 馈线监控终端 20 故障分析装置
30 监控主站 40 GPS
200-202 故障指示器 210 故障指示器汇集单元
220 故障指示器采集单元组 225 故障指示器采集单元
具体实施方式
图1是本发明一实施例提供的配电线路故障的识别系统的结构图。如图 1所示，所述配电线路故障的识别系统可包括：馈线监控终端(FTU)10；多个故障分析装置20，该多个故障分析装置20分别被安装在所述配电线路上的预设范围内的多个待检测位置处；以及监控主站30(可简称为主站)。
所述馈线监控终端(FTU)10可包括：录波模块(未示出)，用于在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；以及第一故障分析模块(未示出)，用于分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据。相应地，所述多个故障分析装置20用于，在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；以及根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况。并且，所述监控主站30用于根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
具体地，所述多个故障分析装置20中的每一者可包括：第二故障分析模块(未示出)，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，转发所述电流录波启动命令；以及电流采集模块组(未示出)，该电流采集模块组(未示出)包括三个电流采集模块，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波，以获取该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，并发送该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据。相应地，所述第二故障分析模块(未示出)还用于，在接收到所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据的情况下，根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况。
在实际应用中，如图2所示，所述多个故障分析装置20可为配电线路上现有的多个故障指示器200。相应地，所述故障分析装置20中包括的第二故障分析模块可为故障指示器汇集单元210；以及所述故障分析装置20中包括的电流采集模块组可为故障指示器采集单元组220，其中所述故障指示器采集单元组220包括三个故障指示器采集单元225(如图3所示)，其分别用于采集待检测位置处的A、B、C相的电流。也就是说，每个待检测位置 (例如b位置)处安装一个故障指示器采集单元组220(即三个故障指示器采集单元225)，且每个故障指示器采集单元组220与一个故障指示器汇集单元210(例如，可安装在b位置处的配电线杆上)相连接。其中，每个待检测位置处的三个故障指示器采集单元225可分别用于采集相应的待检测位置处的A、B、C相的电流。
对于每个故障分析装置20而言，其中所述故障分析模块(未示出)与所述电流采集模块组(未示出)可通过射频(RF)通信进行数据交互。例如，所述故障分析模块通过RF通信向所述电流采集模块组转发所述电流录波启动命令，以及所述电流采集模块通过RF通信向所述故障分析模块发送所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据。
所述馈线监控终端10还包括：轮询模块(未示出)，用于在所述馈线监控终端10中的所述第一故障分析模块(未示出)发送完所述零序电压录波数据之后，询问所述多个故障分析装置20是否接收到所述零序电压录波数据，并在确定未收到所述零序电压录波数据中的部分数据的情况下，反馈未成功接收所述零序电压录波数据的信息。在此情况下，所述第一故障分析模块(未示出)再次发送所述零序电压录波数据给所述多个故障分析装置20，直到所有的故障分析装置都收到所述零序电压录波数据。所述第一故障分析模块(未示出)发送所述零序电压录波数据的次数最多发送N(例如3)次，若发送N次后所述多个故障分析装置20仍未均接收到所述零序电压录波数据，则认为通信故障。
若所述零序电压录波数据为前4后8周期(详见下文描述)内的录波数据，则传输所述零序电压录波数据仅需要2分钟左右(目前国内接地故障的处理时效性要求为2小时)，由此，本实施例中的识别系统对单相接地故障的定位的效率非常高。
为了确保每个故障分析装置20均接收到电流录波启动命令，在本实施例中，还可通过故障分析装置20来向馈线监控终端(FTU)10回复确认接收到所述启动命令的信息。具体地，所述多个故障分析装置20还用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。例如，可按照特定的时间间隔顺序反馈确认接收到电流录波启动命令的短帧，以防止各个反馈信息之间的相互冲突。如FTU10未收到所有故障分析装置20反馈的确认信息，则再次发送所述电流录波启动命令并进行点名，被点名的故障分析装置需反馈确认信息。在整个过程中，最多发送3次电流录波启动命令，若3次之后所述FTU仍未收到所有故障分析装置反馈的确认信息，则认为通信故障。当然，所述FTU10 还可直接发送3次电流录波启动命令，若其未收到所有故障分析装置20反馈的确认信息，则认为通信故障。
在一本实施例中，还可在识别系统中设置授时装置，通过该授时装置来同步对馈线监控终端10及多个故障分析装置20的时间，从而可准确地对故障位置处的零序电压及三相电流进行录波。具体地，所述识别系统还可包括：授时装置(未示出)，用于对所述馈线监控终端及所述多个故障分析装置进行授时，以确保馈线监控终端与故障分析装置之间的时间同步。例如，馈线监控终端(FTU)10与故障分析装置20(例如，图3中的故障指示器200) 均可经由全球定位系统(Global Positioning System，GPS)40授时，从而可确保FTU10与各个故障指示器200的时间误差小于1/2采样点。在所述馈线监控终端及所述多个故障分析装置的时间同步的基础上，所述电流录波启动命令可包括故障时标，其中所述故障时标表示对所述零序电压进行录波的开始时刻。相应地，所述电流采集模块组对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波可包括：以所述故障时标作为开始时刻，开始对所述第一特定待检测位置处的三相电流进行录波。
上述对所述零序电流、所述零序电压或三相电流进行录波的过程为：对前4后8周期(共12个周期)的零序电流、零序电压或三相电流进行录波，其中所述前4后8周期是以所述故障时标为参考点的前4个周期至后8个周期之间的时间段。由此，本实施例可准确地对故障位置处的零序电压及三相电流进行录波。
对于所述多个故障分析装置20，其各个故障分析装置可包括：数据合成单元(未示出)，用于根据所述第一特定待测检测位置处的三相电流录波数据，合成所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据；以及故障分析单元(未示出)，用于根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况。
在各个实施例中，可采用现有的分析方法(例如，参数识别法)确定配电线路的单相接地故障情况。具体地，以b处的故障指示器200为例，首先，可对零序电压录波数据进行滤波与求导处理，对b处的零序电流录波数据进行滤波处理；其次，将处理后的零序电压录波数据与处理后的零序电压录波数据进行积分，考虑故障线路的积分幅值大于正常(即健全)线路的积分幅值且两者极性相反(故障线路的积分结果为负，而正常线路的积分结果为)；最后，根据积分结果判断b处是否存在单相接地故障：若积分结果为负，则存在单相接地故障；否则，不存在单相接地故障。另外，所述馈线监控终端 10中的第一故障分析模块也根据类似的方式确定配电线路是否存在单相接地故障。
相应地，所述监控主站用于对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第二特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第二特定待检测位置最近的第三特定待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第二特定待检测位置与所述第三特定待检测位置之间的线路，其中所述第三特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离大于所述第二特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离。
具体而言，以图2所示的10KV配电线路上的识别系统(a位置处的配电线杆上装设FTU10，b、c、d位置处的配电线杆上装设相应的故障指示器 200、201、202)为例，对单相接地故障区域进行定位的过程进行说明。其中所述10KV配电线路按照图3进行组网。
当检测到a处的零序电压U0突变时，FTU10对U0、a处的零序电流I0 进行录波，同时FTU10通过LoRa无线通信方式将电流录波启动命令广播给 b、c、d处的故障指示器200、201、202。b、c、d处的故障指示器200、201、 202在接收到所述电流录波启动命令的同时，对三相电流进行录波。当FTU10 通过U0、I0波形判断出配电线路发生单相接地故障时，通过LoRa无线通信方式将U0录波数据广播给b、c、d处故障指示器。b处故障指示器接收到 U0录波数据后，根据U0录波数据与b处的零序电流I0录波数据判断该b 处是否存在单相接地故障；c处(或d处)故障指示器也执行类似于b处故障指示器所执行的上述过程来判断c处(或d处)是否存在单相接地故障。然后，监控主站30(例如，配电线路现有被配置的主站50，如图3所示)根据各处故障指示器的判断结果对单相接地故障所在的位置进行定位。例如，若b、c、d处均未发生单相接地故障，则可以推断FTU所在位置a与下一待检测位置b之间的线路(即ab线路)发生单相接地故障；若b处故障指示器判断出单相接地故障，c、d处故障指示器判断出未发生单相接地故障，则可以推断b处与距其最近的待检测位置c处之间的线路(即bc线路)发生单相接地故障。
由于LoRa无线通信方式具有传输距离远(空旷距离可达15kM)与低功耗等优点，故为了实现识别系统对较大范围内的配电线路进行故障定位，在本实施例中，可设置馈线监控终端10通过LoRa无线通信方式等将与多个故障分析装置20进行数据通信。具体地，所述馈线监控终端10用于发送电流录波启动命令及所述零序电压录波数据可包括：所述馈线监控终端10用于通过LoRa无线通信方式或5G通信方式广播所述电流录波启动命令及所述零序电压录波数据。
具体地，在分析得出所述预设范围内的多个待检测位置处的单相接地故障情况之后，所述多个故障分析装置20还用于通过无线通信方式(例如，图3所示的4G通信方式)将所述配电线路的单相接地故障所在的位置发送至所述监控主站50。相关的维护工作人员可在所述主站查看所述配电线路的单相接地故障所在的位置，由此可有针对性地到单相接地故障所在的位置进行后期维修，从而可极大地提高故障维修的效率，可在很大程度上节约人力资源。
下面以FTU10与处于多个待检测位置处的多个故障指示器(例如故障指示器200、201、202等)组成的识别系统为例对配电线路的单相接地故障的定位过程进行简要说明，如图4所示。
所述配电线路的单相接地故障的定位过程可包括步骤S401-S412。
步骤S401，FTU检测配电线路的零序电压。
步骤S402，FTU判断零序电压是否出现突变，若是，则执行步骤S403 与步骤S407；否则，执行步骤S401。
步骤S403，FTU对零序电流与零序电压分别进行录波。
步骤S404，FTU对零序电流与零序电压的录波波形进行分析。
步骤S405，FTU根据录波波形的分析结果判断配电线路是否存在单相接地故障；若是，则执行步骤S406，否则执行步骤S401。
步骤S406，FTU将零序电压的录波波形广播给多个故障指示器，并执行步骤S410。
步骤S407，FTU将电流录波启动命令广播给多个故障指示器。
步骤S408，各个故障指示器接收电流录波启动命令，并对各个待检测位置处的三相电流进行录波。
步骤S409，各个故障指示器对各个待检测位置处的三相电流的录波波形进行合成。
步骤S409的目的是形成各个待检测位置处的零序电流的录波波形。
步骤S410，各个故障指示器根据各个待检测位置处的零序电流的录波波形及零序电压的录波波形，判断各个待检测位置是否存在单相接地故障。
步骤S411，各个故障指示器将各个待检测位置处的单相接地故障情况发送至主站。
步骤S412，主站根据各个待检测位置处的单相接地故障情况，对配电线路上的单相接地故障区域进行定位。
在本实施例中，仅通过由一个FTU与多个故障指示器组成的识别系统即可实现对预设范围内的配电线路上的单相接地故障进行精确定位，该识别系统可直接基于现有的配电线路上的装置实现精确定位故障区域的目的，故实现成本低，且识别结果的精确性高。当然，为了进一步提高故障的识别结果，还可在所述预设范围内增加FTU的数量，但相应的识别系统的成本也会大大地增加。
具体而言，现以FTU、多个故障指示器汇集单元及多个故障指示器采集单元组构成的识别系统为例对配电线路的单相接地故障的定位过程进行简要说明，如图5所示。
所述配电线路的单相接地故障的定位过程可包括步骤S501-S520。
步骤S501，FTU检测配电线路的零序电压。
步骤S502，FTU判断零序电压是否出现突变，若是，则执行步骤S503 与步骤S506；否则，执行步骤S501。
步骤S503，FTU对零序电流与零序电压分别进行录波，并对录波波形进行分析。
步骤S504，FTU根据录波波形的分析结果判断配电线路是否存在单相接地故障；若是，则执行步骤S505，否则执行步骤S501。
步骤S505，FTU通过数据发送流程发送零序电压的录波波形。
步骤S506，FTU通过数据发送流程发送电流录波启动命令。
步骤S507，FTU通过LoRa通信透传数据。
通过LoRa通信将电流录波启动命令与零序电压的录波波形透传给多个故障指示器汇集单元。
步骤S508，各个故障指示器汇集单元接收LoRa数据。
步骤S509，各个故障指示器汇集单元判断LoRa数据的类型，若为零序电压的录波波形数据，则执行步骤S510；若为电流录波启动命令，执行步骤S511。
步骤S510，各个故障指示器汇集单元缓存零序电压的录波波形，并执行步骤S518。
步骤S511，各个故障指示器汇集单元通过RF通信转发电流启动命令。
通过RF通信将电流启动命令转发至对应的各个故障指示器采集单元，以触发各个待检测位置处的三相电流的录波过程。
步骤S512，各个故障指示器采集单元组将电流启动命令中的故障时标作为开始时刻，开始对相应的各个待检测位置处的三相电流进行录波。
步骤S513，各个故障指示器采集单元组判断各自的录波过程是否完成，若是，则执行步骤S514；否则，等待并执行步骤S513。
步骤S514，各个故障指示器采集单元组通过RF通信发送各自采集的各个待检测位置处的三相电流的录波波形。
各个故障指示器采集单元组通过RF通信将各自采集的各个待检测位置处的三相电流的录波波形发送给对应的各个故障指示器汇集单元。
步骤S515，各个故障指示器汇集单元对各个待检测位置处的三相电流的录波波形进行缓存。
步骤S516，各个故障指示器汇集单元判断各自的缓存过程是否完成，若是，则执行步骤S517；否则，执行步骤S515。
步骤S517，各个故障指示器汇集单元对各个待检测位置处的三相电流的录波波形进行合成。
该步骤S517的目的是形成各个待检测位置处的零序电流的录波波形。
步骤S518，各个故障指示器汇集单元根据各个待检测位置处的零序电流的录波波形及零序电压的录波波形，确定各个待检测位置的单相接地故障情况。
也就是说，判断各个待检测位置是否存在单相接地故障。
步骤S519，各个故障指示器汇集单元将各个待检测位置处的单相接地故障情况发送至主站。
步骤S520，主站根据各个待检测位置处的单相接地故障情况，对配电线路上的单相接地故障区域进行定位。
综上所述，本发明创造性地在配电线路的零序电压出现突变的情况下，通过馈线监控终端对零序电流与零序电压进行录波，同时对多个待检测位置处的三相电流进行录波；然后在所述录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，由多个故障分析装置根据所述零序电压的录波数据与所述多个待检测位置处的三相电流的录波数据，来分析所述配电线路的单相接地故障的具体位置，由此，可经济可靠地通过零序电压录波数据与多个待检测位置处的三相电流录波数据对单相接地故障的位置进行判别，从而提高接地故障判别准确率，进而可极大地提高供电的可靠性，提升配电服务能力。
相应地，本发明另一实施例还提供一种配电线路故障的识别方法。所述识别方法包括：在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据；根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况；以及根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
优选地，所述分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况包括：根据所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，合成每个待检测位置处的零序电流录波数据；以及根据所述零序电压录波数据及每个待检测位置处的零序电流录波数据，分析每个待检测位置处的单相接地故障情况。
优选地，所述对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第一特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第一特定待检测位置最近的第二待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第一特定待检测位置与所述第二特定待检测位置之间的线路。
优选地，所述识别方法还包括：在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。
有关本发明实施例提供的配电线路故障的识别方法的具体细节及益处可参阅上述针对配电线路故障的识别系统的描述，于此不再赘述。
本发明又一实施例还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行所述的配电线路故障的识别方法。
所述机器可读存储介质包括但不限于相变内存(相变随机存取存储器的简称，Phase Change Random Access Memory，PRAM，亦称为 RCM/PCRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体(Flash Memory)或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备等各种可以存储程序代码的介质。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述识别系统包括：
馈线监控终端，该馈线监控终端包括：
录波模块，用于在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；以及
第一故障分析模块，用于分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据，
多个故障分析装置，所述多个故障分析装置分别被安装在所述配电线路上的预设范围内的多个待检测位置处，用于执行以下操作：
在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；以及
根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，以及
监控主站，用于根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
2.根据权利要求1所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述多个故障分析装置中的每一者包括：
第二故障分析模块，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，转发所述电流录波启动命令；以及
电流采集模块组，用于在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波，以获取该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，并发送该第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，
所述第二故障分析模块还用于，在接收到所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据的情况下，根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的三相电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况。
3.根据权利要求2所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述第二故障分析模块包括：
数据合成单元，用于根据所述第一特定待测检测位置处的三相电流录波数据，合成所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据；以及
故障分析单元，用于根据所述零序电压录波数据及所述第一特定待检测位置处的零序电流录波数据，分析所述配电线路的单相接地故障情况，
相应地，所述监控主站用于对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：
在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者
在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第二特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第二特定待检测位置最近的第三特定待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第二特定待检测位置与所述第三特定待检测位置之间的线路，其中所述第三特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离大于所述第二特定待检测位置与所述馈线监控终端之间的距离。
4.根据权利要求2所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述识别系统还包括：
授时装置，用于对所述馈线监控终端及所述多个故障分析装置进行授时，以确保馈线监控终端与故障分析装置之间的时间同步，
并且，所述电流录波启动命令包括故障时标，其中所述故障时标表示对所述零序电压进行录波的开始时刻，
相应地，所述电流采集模块组对与该电流采集模块组所对应的第一特定待检测位置处的三相电流进行录波包括：以所述故障时标作为开始时刻，开始对所述第一特定待检测位置处的三相电流进行录波。
5.根据权利要求1所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述多个故障分析装置还用于，在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。
6.根据权利要求1所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述馈线监控终端用于发送电流录波启动命令及所述零序电压录波数据包括：
所述馈线监控终端用于通过LoRa无线通信方式或5G通信方式广播所述电流录波启动命令及所述零序电压录波数据。
7.一种配电线路故障的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：
在检测到所述配电线路的零序电压出现突变的情况下，对零序电流与所述零序电压进行录波，以获取零序电流录波数据与零序电压录波数据，并发送电流录波启动命令；
在接收到所述电流录波启动命令的情况下，对所述多个待检测位置处的三相电流进行录波，以获取所述多个待检测位置处的三相电流录波数据；
分析所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据，并在所述零序电流录波数据与所述零序电压录波数据表明所述配电线路单相接地故障的情况下，发送所述零序电压录波数据；
根据所述零序电压录波数据及所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况，以获取所述多个待检测位置处的单相接地故障情况；以及
根据所述多个待检测位置处的单相接地故障情况，对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位。
8.根据权利要求7所述的配电线路故障的识别方法，其特征在于，所述分别分析每个待检测位置处的单相接地故障情况包括：
根据所述多个待检测位置中的每一者处的三相电流录波数据，合成每个待检测位置处的零序电流录波数据；以及
根据所述零序电压录波数据及每个待检测位置处的零序电流录波数据，分析每个待检测位置处的单相接地故障情况。
9.根据权利要求8所述的配电线路故障的识别系统，其特征在于，所述对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位包括：
根据以下任一情形对所述配电线路的单相接地故障区域进行定位：
在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明各个待检测位置处均不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述馈线监控终端所在的特定位置和与该特定位置相邻的下一待检测位置之间的线路，其中所述下一待检测位置与所述配电线路的馈线监控终端之间的距离大于所述特定位置与所述馈线监控终端之间的距离；或者
在所述多个待检测位置处的单相接地故障情况表明第一特定待检测位置处存在单相接地故障且与该第一特定待检测位置最近的第二待检测位置处不存在单相接地故障的情况下，确定所述配电线路的单相接地故障区域为所述第一特定待检测位置与所述第二特定待检测位置之间的线路。
10.根据权利要求7所述的配电线路故障的识别方法，其特征在于，所述识别方法还包括：
在接收到所述电流录波启动命令的情况下，按照预设时序反馈关于“确认接收到所述电流录波启动命令”的信息。
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