CN114295937A - 一种配电网线路故障监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电网线路故障监测系统，涉及配电线路监测领域。本发明实施例提供了一种配电网线路故障监测系统，包括：线路、以及相互之间无线连接的采集单元、汇集单元和主站监测平台；所述线路上设有多个监测点，所述采集单元设置于所述监测点，用于采集线路信息，并通过所述汇集单元无线传输至所述主站监测平台；所述采集单元包括：电流检测模块，用于检测线路电流；对地电场检测模块，用于检测线路对地电场。本发明实施例中所提供的一种配电网线路故障监测系统，通过对线路电流的精确测量，可精确检测线路故障类型，并快速定位故障区段，从而缩短线路故障的响应和处理时间，提高供电可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及配电线路监测领域，尤其是涉及一种配电网线路故障监测系统。
背景技术
智能配电网是智能电网建设的重要环节，入地电缆是目前城市最普遍的配电线路，线路走廊范围宽且地形复杂，运维工作相对比较复杂，线路易发生短路、接地等各种故障。
目前，电力行业企业通常是在线路上加装故障指示器短路探头和故障指示器接地探头。当线路发生短路或接地故障时，短路、接地故障指示器检测到故障信息，通过运维人员人工排检的方式，查看每只探头的翻牌情况。但是，这种方法增加了检修难度和检修恢复送电的时间。因此，亟需提出一种配电网线路故障监测系统。
在授权公告号为CN1707277B的专利文献中，公开了一种配电线路故障监测系统。包括若干监测点和一与各监测点用电力电缆进行连接的主站，在各监测点内安装有内含载波通讯卡的DTU，以及电感耦合器，各监测点的载波通讯卡将DTU采集到的数据进行调制后，通过耦合器将调制信号分别耦合至电力电缆屏蔽层；在主站内安装有主载波机、协议转换器，以及电感耦合器，将各监测点输出的调制信号通过电力电缆传送至主站后，耦合至主载波机，主载波机将调制信号解调，送到协议转换器，实现相应的规约转换，经由主站内RTU转发到外围的SCADA系统，或直接经过Modem 传送到外围的SCADA系统。但是，该系统无法通过检测线路的电流和对地电场检测线路故障。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种配电网线路故障监测系统，通过对线路电流的精确测量，可精确检测线路故障类型，并快速定位故障区段，从而缩短线路故障的响应和处理时间，提高供电可靠性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
本发明实施例提供了一种配电网线路故障监测系统，包括：线路、以及相互之间无线连接的采集单元、汇集单元和主站监测平台；所述线路上设有多个监测点，所述采集单元设置于所述监测点，用于采集线路信息，并通过所述汇集单元无线传输至所述主站监测平台；所述采集单元包括：电流检测模块，用于检测线路电流；对地电场检测模块，用于检测线路对地电场。
在一些实施例中，所述采集单元还包括：录波模块，用于对线路的电流进行录波。
在一些实施例中，所述采集单元和所述汇集单元均设置有多个，多个采集单元与一个汇集单元对应设置。
在一些实施例中，所述采集单元采集的线路信息，包括：线缆温度、取电功率、电池电压的信息。
在一些实施例中，所述采集单元还包括：LED模块，用于提供状态指示。
在一些实施例中，所述电流检测模块采用电子式电流互感器；所述对地电场检测模块采用电场传感器。
在一些实施例中，所述采集单元和所述汇集单元之间建立短距无线网络；所述汇集单元和所述主站监测平台之间建立远程无线网络。
在一些实施例中，所述汇集单元包括：CT在线取电模块，用于作为主电源为所述汇集单元提供电能。
在一些实施例中，所述汇集单元还包括：超级电容模块和可充电电池模块，用于作为备用电源为所述汇集单元提供电能。
在一些实施例中，所述可充电电池模块采用太阳能电池板进行充电。
本发明提供的一种配电网线路故障监测系统，采集单元通过电流检测模块和对地电场检测模块，为主站监测平台提供线路电流和对地电场等工况信息，能够精准识别线路工况，实时监测线路运行状态，切实解决复杂线路故障定位问题，避免了人工巡线耗费时间长，浪费人力、物力问题，缩短故障恢复时间，极大提高了电网运行可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程等的限制。
图1为根据本公开一些实施例中的一种配电网线路故障监测系统的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
本发明实施例提供一种配电网线路故障监测系统，包括：线路、以及相互之间无线连接的采集单元、汇集单元和主站监测平台。
在一些实施例中，线路上设有多个监测点，采集单元设置于监测点，用于采集线路信息，并通过汇集单元无线传输至主站监测平台。上述汇集单元可以作为该采集单元与主站监测平台交互的桥梁。
在一些示例中，采集单元采集的线路信息，包括：线缆温度、取电功率、电池电压的信息。采集单元能够为主站监测平台提供丰富的运行信息，判断线路故障状态、是否带电等工况信息。
在一些实施例中，采集单元包括：电流检测模块和对地电场检测模块，电流检测模块用于检测线路电流；对地电场检测模块用于检测线路对地电场。
上述电流检测模块采用小电流自取电的方式，捕获小电流接地故障瞬间暂态波形信号，能够实时在线稳定运行；对地电场检测模块能够高灵敏度的检测线路对地电场。
本发明提供的一种配电网线路故障监测系统，采集单元通过电流检测模块和对地电场检测模块，为主站监测平台提供线路电流和对地电场等工况信息，能够精准识别线路工况，实时监测线路运行状态，切实解决复杂线路故障定位问题，避免了人工巡线耗费时间长，浪费人力、物力问题，缩短故障恢复时间，极大提高了电网运行可靠性。
在一些实施例中，采集单元和汇集单元均设置有多个，多个采集单元与一个汇集单元对应设置。也就是说，一个汇集单元可以与多个采集单元相连接，这样，可以通过设置较少的汇集单元，扩大故障监测系统的覆盖范围，在降低成本的同时，提高故障监测系统的检测范围。
在一些实施例中，采集单元还包括：录波模块，录波模块用于对线路的电流进行录波。
在线路状态发生异常改变时，例如发生小电流接地故障，或者在对线路召测时，根据录波模块的录波数据，通过主站监测平台进行智能化分析，能够实现小电流接地系统接地故障准确定位、分析故障类型、复杂故障过程回溯反演、线路异常状态提前预警，同时可以通知线路运维人员迅速赶赴现场进行处理故障，因此，极大的缩短了故障停电时间，能够有效缩短线路故障的恢复时间，切实提升配电网运维水平，提高了电网运行可靠性和服务质量。
通过对线路电流的精确测量及高速录波，能够精确检测线路的故障类型，并迅速定位故障区段，从而缩短线路故障的响应和处理时间，提高供电可靠性。
在一些实施例中，采集单元还包括：LED模块，用于提供状态指示。
上述LED模块可以采用超高亮的LED，能够提供360°全向可视的状态指示，同时，可以通过LED的多种闪烁频率组合来显示当前的线路工况，实现采集单元多样化的线路工况指示功能。
在一些实施例中，电流检测模块采用电子式电流互感器，对地电场检测模块采用电场传感器。
上述电子式电流互感器能够在线路电流为0～600A的范围内进行检测，测量精度为±1％。
上述对地电场检测模块的测量精度为±0.5％，能够精确识别线路电压的跌落与停电。
在一些实施例中，采集单元和汇集单元之间建立短距无线网络，汇集单元和主站监测平台之间建立远程无线网络。将数据上传至主站监测平台，实现对配电网络的故障信息和运行工况的监测。
上述远程无线网络例如可以为2G/3G/4G无线网络，汇集单元和主站监测平台基于2G/3G/4G无线网络的电力VPN专网建立通信。
通过短距无线和远程无线实现混合组网，能够扩大线路故障监测系统的覆盖范围，专网专用，实现主站监测平台与汇集单元之间的实时双向交互，保证数据完整，提升抗干扰、抗跟踪能力，保证数据传输可靠性。同时，也可以实现程序远程升级和维护。
在一些实施例中，汇集单元包括：CT在线取电模块，用于作为主电源为汇集单元提供电能。
在一些示例中，汇集单元还包括：超级电容模块和可充电电池模块，超级电容模块和可充电电池模块用于作为备用电源为汇集单元提供电能。
在线路满足电流取电要求的情况下，优先使用CT在线取电模块进行供电，在线路停电或电流不满足要求的情况下，使用备用电源超级电容模块和可充电电池模块进行供电，备用电源可以支持汇集单元连续工作24小时。
通过CT在线取电模块、超级电容模块和可充电电池模块，能够提供可靠的电源设备，保证故障监测系统稳定可靠的运行。
在一些示例中，可充电电池模块采用太阳能电池板进行充电。实现对汇集单元的不间断供电，以保证汇集单元持续工作。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，包括：线路、以及相互之间无线连接的采集单元、汇集单元和主站监测平台；
所述线路上设有多个监测点，所述采集单元设置于所述监测点，用于采集线路信息，并通过所述汇集单元无线传输至所述主站监测平台；
所述采集单元包括：
电流检测模块，用于检测线路电流；
对地电场检测模块，用于检测线路对地电场。
2.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述采集单元还包括：录波模块，用于对线路的电流进行录波。
3.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述采集单元和所述汇集单元均设置有多个，多个采集单元与一个汇集单元对应设置。
4.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述采集单元采集的线路信息，包括：线缆温度、取电功率、电池电压的信息。
5.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述采集单元还包括：LED模块，用于提供状态指示。
6.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述电流检测模块采用电子式电流互感器；
所述对地电场检测模块采用电场传感器。
7.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述采集单元和所述汇集单元之间建立短距无线网络；
所述汇集单元和所述主站监测平台之间建立远程无线网络。
8.如权利要求1所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述汇集单元包括：CT在线取电模块，用于作为主电源为所述汇集单元提供电能。
9.如权利要求8所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述汇集单元还包括：超级电容模块和可充电电池模块，用于作为备用电源为所述汇集单元提供电能。
10.如权利要求9所述的一种配电网线路故障监测系统，其特征在于，所述可充电电池模块采用太阳能电池板进行充电。
Priority Applications (1)
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| CN202111671689.7A CN114295937A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种配电网线路故障监测系统 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202111671689.7A patent/CN114295937A/zh active Pending
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