CN115184738B - 配电网故障定位系统、定位方法及计算机可读介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种配电网故障定位系统、定位方法及计算机可读介质，属于智能配电技术领域。配电网故障定位系统包括智能开关、智能检测单元和分析处理单元；在配电网现场端，智能开关和智能检测单元被配置在配电网的拓扑结构的每条链路内；智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开；智能检测单元用于监控其所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样，当监测到电流异变时根据当前时刻的相邻拓扑节点电流是否平衡来初步判定该节点的链路中是否存在线路故障，并通知相关智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给分析处理单元；智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
Description
技术领域
本发明涉及智能配电技术领域，具体地涉及一种配电网故障定位系统、定位方法及计算机可读介质。
背景技术
对配电网进行实时监控和移动运维，一旦配电网出现问题，迅速定位到故障部位能够提高配电网的使用寿命，且可以保障电力系统安全稳定供电，因此在发生线路故障后对实时监控数据进行分析是非常必要的。
在现有技术中，发生线路故障后，现场的终端设备会自动动作以保护线路然后将监控数据传输给故障分析后台，后台技术人员根据线路拓扑提供相应的解决方案。由于在配电网的现场端的监控数据与故障分析后台存在数据传输延时，在故障分析后台感知到线路存在故障时，配电网中的电压电流不匹配的瞬时信号已经消失。因此，在现有的技术中无法做到实时且精准的分析到故障发生位置，也就增加了故障持续时间，降低配电网使用寿命。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种配电网故障定位系统，当线路故障发生时该系统通过配电网现场端配置的智能检测单元初步感知发生故障的拓扑节点的位置，再由分析处理单元精准定位拓扑节点中的故障链路位置。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种配电网故障定位系统，包括智能开关、智能检测单元和分析处理单元。其中：
在所述配电网的现场端，所述智能开关和所述智能检测单元被配置在所述配电网的拓扑结构中的每条链路内；
所述智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开；
所述智能检测单元用于执行以下操作：监控该智能检测单元所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样；当所述智能检测单元监测到电流异变时，记录当前时刻并确定所述配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点，根据每个所述相邻拓扑节点在当前时刻的电流是否平衡来判定该相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障，其中，所述相邻拓扑节点的电流由该相邻拓扑节点的每条链路中的智能检测单元采样得到；及在判定结果为存在线路故障时，通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给所述分析处理单元；
所述分析处理单元用于根据所述智能检测单元上传的采样数据，定位故障发生的链路位置；
其中，所述智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
优选的，所述智能检测单元还用于对所属链路的电压和电流进行录波并保存。
进一步的，当所述分析处理单元定位到发生故障的链路时，根据该链路的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
进一步的，所述在故障发生时刻前后的录波波形包括在故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形。
可选的，在所述现场端还包括：5G通信网络，包括5G基站、基站侧机房和5G核心网，用于所述智能检测单元之间、各智能检测单元与分析处理单元的数据传输，其中：
所述智能检测单元上传所述采样数据至所述5G基站；
所述5G基站接收所述采样数据后上传至所述基站侧机房；
所述基站侧机房用于所述智能检测单元之间的端对端的对等通信以及所述智能检测单元与所述分析处理单元之间的数据通信；
所述5G核心网用于控制数据传输过程。
进一步的，所述智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信，包括：对报文进行IP封装以实现网络寻址；所述基站侧机房内的分布单元以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
优选的，所述5G通信网络基于uRLLC切片技术，采用SA 独立部署模式。
另一方面，本发明实施例的目的还在于提供一种配电网故障定位方法，当线路故障发生时先初步感知发生故障的拓扑节点的位置，再综合相关链路中故障发生时刻的监控信息精准定位拓扑节点中的故障链路位置。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种配电网故障定位方法，在所述配电网的现场端，智能开关和智能检测单元被配置在所述配电网的拓扑结构中的每条链路内，所述智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开，该方法包括：
所述智能检测单元执行以下操作：
监控该智能检测单元所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样；
当所述智能检测单元监测到电流异变时，记录当前时刻并确定所述配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点，根据每个所述相邻拓扑节点在当前时刻的电流是否平衡来判定该相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障，其中，所述相邻拓扑节点的电流由该相邻拓扑节点的每条链路中的智能检测单元采样得到；以及
在判定结果为存在线路故障时，通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给分析处理单元，
其中，所述智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
优选的，所述智能检测单元还对其所属链路的电压和电流进行录波并保存。
进一步的，当所述分析处理单元定位到发生故障的链路时，根据该链路的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
进一步的，所述在故障发生时刻前后的录波波形包括在故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形。
可选的，所述智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信，包括：对报文进行IP封装以实现网络寻址；以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
再一方面，本发明实施例的目的还在于提供一种计算机可读介质，包括用于使一个或多个处理器执行上述任一种配电网故障定位方法的步骤的指令。
通过上述技术方案，在配电网的现场端，将智能开关和智能检测单元配置在配电网拓扑结构的每条链路内，当某一链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时，该链路中的智能开关断开，该链路相关联的智能检测单元都能感知到电流异常。此时每个感知到电流异常的智能检测单元通过与相关的智能检测单元的交换采样数据信息，以初步判断配电网拓扑结构中故障节点的位置，并通知故障节点的相关链路中的智能检测单元发送采样数据信息给分析处理单元。因此，在现场端能够即时感知故障信息并通过现场的端对端的数据通信及时进行初步判断，不仅能分步快速、精准定位故障发生的拓扑节点位置和链路位置，还将分析处理单元的分析判断的部分工作下沉到现场端，有效减少分析处理单元的处理压力。通过智能检测单元的录波功能将故障时刻前后的波形提供给分析处理单元，能够得到更进一步的故障情况分析报告。
本发明实施例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实施例的进一步理解，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实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明的配电网拓扑连接方式示意图；
图2是本发明的配电网故障定位系统一个实施例的组成示意图；
图3是本发明的配电网故障定位系统一个实施例的现场端组成示意图；
图4是本发明的配电网故障定位方法一个实施例的流程图；
图5是本发明的配电网故障定位方法一个实施例的故障定位逻辑图；及
图6是本发明的配电网故障定位方法一个实施例的三电源并列供电开环运行网络连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
首先结合说明书附图1介绍本发明的技术背景，如图1所示是一个简单的配电网拓扑结构，图中变电站A和B一起为用户1、2、3供电，电流从变电站A流出，因而电流正方向为图中变电站A起始向右的方向，电流正方向依次沿QF1、QF2、M、QF8最终指向用户1。图中标注为M1、M2、M3的点称为该拓扑结构的拓扑节点，M1、M2、M3与用户1、2、3之间分别存在一个拓扑链路。当如图1所示的配电网中某一链路，例如是用户1所在链路，出现线路故障，则该链路的电流会出现一个瞬时波动，通过对每个链路的电流进行实时监控，可以根据拓扑节点的电流是否平衡可以初步判断故障发生的节点位置，然而由于通常情况下，故障分析单元与故障链路之间存在通信时延，因此当故障分析单元得知故障发生时，故障链路的电流瞬时波动和拓扑节点的电流失衡情况已经不复存在了，无法锁定故障发生的范围。
本申请的一个配电网故障定位系统一个实施例可用于解决上述技术问题，以下结合图1和图2说明该实施例的实施方式。
图2中的配电网故障定位系统包括智能开关、智能检测单元和分析处理单元，在如图1所示配电网的现场端配置智能开关和智能检测单元，其中QF1-QF10表示智能开关，每条链路中至少配置有一个智能开关，当配电网的某链路发生故障且故障电流大于动作电流阈值时，该链路中的智能开关断开，而智能检测单元用于监控智能开关的分合状态，因此每个智能开关应配置有智能检测单元。
智能检测单元还用于实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样，当智能检测单元监测到电流异变时，记录当前时刻并确定配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点，根据每个相邻拓扑节点在当前时刻的电流是否平衡来判定该相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障。
以上所述的判断电流平衡的方法可以是，根据基尔霍夫电流定律判断如图1中的节点M1的电流是否平衡，计算流经M1节点t时刻的电流矢量和为It=IQF2+ IQF3+ IQF8，其中IQF2、 IQF3、 IQF8分别为t时刻流经QF2 、QF3 、QF8的电流，若计算的电流值It大于设定的最小短路电流，则说明线路故障发生在QF2，QF3，QF8之间的线路。
可以理解的是，为节省时间智能检测单元应存储并及时更新配电网中的与之相邻的各个拓扑节点的每个链路的信息以及它们之间的连接关系，当任何一个智能检测单元感知到电流异常时，根据存储的内容与电流正方向上的相邻拓扑节点的每个链路上的智能检测单元通信，获得各相关链路t时刻的电流。为了不错过瞬时的电流异常，智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
可以理解的是，一般情况下不会只有一个智能检测单元感知到电流异常，技术人员可以根据实际情况设定智能检测单元的通信规则，还可以设定智能检测单元判定其上游的相邻拓扑节点的电流平衡，或者本领域技术人员可用的其他规则。
在智能检测单元通过前述的方式初步定位故障所在的相邻节点后，通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将t时刻的采样数据传输给所述分析处理单元，所述分析处理单元根据接收到的采样数据，定位故障发生的链路位置。
本实施例的技术优势在于：
（1）智能检测单元在现场端能够即时感知故障发生，并且通过现场的端对端的对等通信及时做出初步判断，定位到故障发生的拓扑节点位置；
（2）分析处理单元根据相关智能检测单元发送的局部采样数据进一步精准定位故障发生的具体链路位置；
（3）通过将分析判断的部分工作下沉到现场端能第一时间发现故障，通过现场端对端的对等通信消除通信时延，实时定位故障局部位置，且有效减少分析处理单元的处理压力。
在一些实施方式中，智能检测单元还用于对流经所在链路的电压和电流进行录波并保存。分析处理单元根据相关联的智能检测单元故障在故障发生时刻前后的录波数据进行故障定位，或者进一步根据定位到的发生故障的链路相关联的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
在一些实施方式中，通过故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形进行进一步的故障情况分析。可以理解的是，技术人员可根据实际情况选择前后若干个波段进行分型，并不限于本实施例采用的波段数目。
另外，技术人员可根据可知的技术手段选取前文所述的相关联的智能检测单元范围，根据分析的目的一般会采用不同的选取原则，此处不再赘述。
在一些实施方式中，在现场端通过5G通信网络进行智能检测单元之间、各智能检测单元与分析处理单元的数据传输，如图3所示，现场端还包括5G基站、基站侧机房和5G核心网，其中智能检测单元上传采样数据至5G基站，5G基站接收所述采样数据后上传至基站侧机房；所述基站侧机房用于智能检测单元之间的端对端的对等通信以及智能检测单元与分析处理单元之间的数据通信；5G核心网用于控制数据传输过程。
在一些实施方式中，智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信包括以下步骤：
对报文进行IP封装以实现网络寻址；
基站侧机房内的分布单元以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
在一些实施方式中，5G通信网络基于uRLLC切片技术，采用SA 独立部署模式。通过边缘计算（MEC，Mobile Edge Computing）技术将低延时业务下沉到接入网的边缘，实现依托5G通信网络的电网业务的隔离性和安全性，提供安全、可靠、确定性时延的端到端通信能力。同时，通过部署MEC设备进行数据本地分流，实现用户对本地网络资源低时延、高带宽的接入访问。所建设的MEC忙时吞吐能力为5Gbps，满足电力终端在配电网系统应用场景下的分流需求。
通过以上实施方式，本申请的技术优势在前文实施例基础上，还包括以下技术优势：
（1）通过5G通信网络实现智能检测单元之间切实可靠地端对端的对等通信，避免错失实时判断故障所属区段的机会；
（2）通过智能检测单元的录波功能将故障时刻前后的波形提供给分析处理单元，能够得到更进一步的故障情况分析报告。
本申请还提供了配电网故障定位方法，以下结合图4介绍一个方法实施例。该实施例的配电网的现场端，智能开关和智能检测单元被配置在该配电网的拓扑结构中的每条链路内，智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开，该方法通过所述智能检测单元执行以下操作：
步骤1：监控该智能检测单元所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样；
步骤2：判断采样数据中是否存在电流异变情况，若否，则转回步骤1继续进行监控，若是，则认为感知到了线路故障，执行步骤3准备进行故障判断；
步骤3：记录当前时刻，并确定所述配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点；
需要进一步说明的是，本发明并不限于电流正方向上的相邻拓扑节点，也可以是反方向或者两个方向上同时进行判断，根据智能检测单元的感知能力进行方向的选择，以有利于据此发现故障发生的位置为准。
步骤4：对于每个相邻拓扑节点，根据基尔霍夫电流定律判断相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障，若是，则执行步骤5以进一步定位故障位置，若否，则表明该相邻拓扑节点与本次故障无关，跳转到步骤1继续进行监控；
需要进一步说明的是，步骤3得到的相邻拓扑节点的数目根据实际拓扑结构而定，在指定的电流方向上可能是0个、1个或者多个。如果只有1个，则步骤4只需要执行1次判断，若存在多个相邻拓扑节点需要对于每个相邻拓扑节点都进行判断并依次执行后续步骤。对于当前智能检测单元来说，在指定的电流方向上的相邻拓扑节点确实可能存在0个的情况，但是在故障发生位置附近可能有多个智能检测单元都感知到发生了故障，每个智能检测单元都会开启如图4的步骤进行故障判断，不会每个都在指定的电流方向上不存在相邻拓扑节点，则总有一个能够进行判断并可能执行后续定位步骤。
步骤5：通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给分析处理单元。
必须要说明的是，以上步骤仅用于说明本实施例进行故障初判和精准定位的过程，并不意味着智能检测单元在各执行步骤之间进行跳转，实际上，智能检测单元可以在执行任何其他步骤的同时可以不停地执行步骤1监控所在链路中的电流，感知周围随时可能产生的故障信息。通过为智能检测单元配置多个处理进程也可以根据上述流程步骤同时进行多个不同的过程。
在上述步骤中，所述相邻拓扑节点的电流由该相邻拓扑节点的每条链路中的智能检测单元采样得到，所述智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
在一些实施方式中，所述智能检测单元还对其所属链路的电压和电流进行录波并保存。当分析处理单元定位到发生故障的链路时，根据该链路的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
在一些实施方式中，所述在故障发生时刻前后的录波波形包括在故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形。
在一些实施方式中，所述智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信，包括：对报文进行IP封装以实现网络寻址；以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
以下结合图5和图6介绍分析处理单元定位发生故障的链路的方法，技术人员也可以采用可知的其他方式进行故障定位，本申请不再不一一列举。
首先，可以根据如图5所示的故障定位逻辑判断故障点在分析对象的左侧节点还是右侧节点中。
智能配电网中各智能开关按照实际的网架拓扑来配置左右两侧相邻所有开关的连接关系。如图5所示，对于一个检测到相间短路故障的闭合开关，如果其右侧相邻所有闭合的开关都没有检测到相间短路故障，则表明故障点在其右侧节点；左侧亦然。对于一个未检测到相间短路故障的闭合开关，如果其左侧相邻所有闭合的开关有且只有一个开关检测到相间短路故障，则表明故障点在它左侧节点；右侧亦然。
故障定位算法过程包括：
1.构建网络关联矩阵
将馈线上的断路器、分段开关和联络开关当作节点进行统一编号。以如图6所示的三电源并列供电开环运行网络为例进行说明。当单电源供电时，潮流方向为单一流向，无需指定正方向。当多电源并列供电时，取由各电源正常供电时潮流方向为正方向。以联络开关为分界点，将配电网进行区域划分，即每个电源到分界点之间为一个供电区域。根据节点有向连接关系构造网络关联矩阵。假设网络中共有N个节点，则可以构造一个N阶方阵组成的网络关联矩阵D。若节点i与节点j之间存在一条支路，则Dij=1；若节点之间没有关联或者方向与选取的潮流方向不同时，则Dij=0。则图6中的电源A、电源B、电源C对应的区域矩阵为：
整个网络的矩阵可以表示为：
即：
2.构建故障判定矩阵
根据线路的最大负荷，对各个配电终端进行整定。当馈线发生故障时，故障电流流过各配电终端，该终端即将此故障电流记录下来并上报给主站。通过修改流过故障电流的开关对应节点在网络关联矩阵中的元素，可以形成故障判定矩阵。具体原则如下：若节点i流过故障电流，则Dij=1，Dij（j≠i）即第i列元素保持不变，表示从其它节点到节点i有故障电流经过，在矩阵中保留它们的关联指向；若节点i无故障电流流过，Dij=0且Dij（j≠i），第i列元素全部置0，表示没有从其它节点流向节点i的故障电流，其它节点与节点i的关联指向或者被故障点隔断。流过故障电流的开关有1A、2A、B1、B2、B4、1C，因此其故障判定矩阵可以列写为：
3.故障判定方法
由故障判定矩阵P可简单判断出故障点前端节点，若Pii=1，Pij=0（j≠i），则可判定节点i为故障点前端的节点。但是不能确定故障为节点之间的馈线故障还是端馈线的故障。若节点j无故障电流流过，则对故障判定矩阵P的处理，要忽略其它节点指向j的联系，需要原来的网络关联矩阵D来辅助判定，判定原则:末端馈线的故障Pii=1，Dij=0，即节点i流过故障电流，但节点i在网络中不流向任何节点，说明节点i为末端馈线上端的节点；节点间馈线的故障Pii=1，Dij=1且Pij≠1，即节点i流过故障电流，节点i到节点j之间存在一条正向馈线，节点j无故障电流流过，故障电流在馈线上“有进无出”，故障点在节点i与节点j之间。对于图1所示的情况，根据网络关联矩阵和故障判定矩阵，由P22=1，D23=1，D24=1，可判定故障发生在节点2A、节点3A之间的馈线支路上。同理可以判断节点B4、B5和B6之间的支路与节点1C和2C之间的支路也有故障发生。
在完成精确地故障定位后，分析处理单元进一步分析故障情况的方法可以包括下述内容，但不限于。
根据智能检测单元反馈的实时数据通过负荷估计及其他相容性分析方法进行一定的修复和补充，补全配网数据，进行综合分析，实现配电网不良量测数据的辨识，实现配网区域状态可观测，可以快速获取运行数据。
状态估计包括静态负荷校准和拓扑校准。静态负荷校准使用静态信息，得到没有测量值的负荷节点的静态的典型负荷信息。对每个负荷节点可以有多个不同的负荷校准类型供选择。静态负荷校准值所得到的负荷是固定不变的值，而实际的负荷值则经常发生改变。对没有测量值的负荷节点在完成了静态负荷校准之后，应进行拓扑校准。拓扑校准的目的是根据网络拓扑结构和已有的实时测量值，对静态负荷校准值进行修正。
在一些实施方式中，对于上传的故障状态信息利用后台配电网络拓扑图配合故障定位的逻辑判断算法进行故障点的区段定位。
再一方面，本发明实施例的目的还在于提供一种计算机可读介质，包括用于使一个或多个处理器执行上述任一种配电网故障定位方法的步骤的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器（CPU）、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器（RAM）和/或非易失性内存等形式，如只读存储器（ROM）或闪存（flashRAM）。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存（PRAM）、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，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体（transitory media），如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种配电网故障定位系统，其特征在于，包括智能开关、智能检测单元和分析处理单元，
其中，
在所述配电网的现场端，所述智能开关和所述智能检测单元被配置在所述配电网的拓扑结构中的每条链路内；
所述智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开；
所述智能检测单元用于执行以下操作：监控该智能检测单元所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样；当所述智能检测单元监测到电流异变时，记录当前时刻并确定所述配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点，根据每个所述相邻拓扑节点在当前时刻的电流是否平衡来判定该相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障，其中，所述相邻拓扑节点的电流由该相邻拓扑节点的每条链路中的智能检测单元采样得到；在判定结果为存在线路故障时，通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给所述分析处理单元；
所述分析处理单元用于根据所述智能检测单元上传的采样数据，定位故障发生的链路位置；
其中，所述智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能检测单元还用于对所属链路的电压和电流进行录波并保存。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述分析处理单元定位到发生故障的链路时，根据该链路的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述在故障发生时刻前后的录波波形包括在故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述现场端还包括：
5G通信网络，包括5G基站、基站侧机房和5G核心网，用于所述智能检测单元之间、各智能检测单元与分析处理单元的数据传输，其中：
所述智能检测单元上传所述采样数据至所述5G基站；
所述5G基站接收所述采样数据后上传至所述基站侧机房；
所述基站侧机房用于所述智能检测单元之间的端对端的对等通信以及所述智能检测单元与所述分析处理单元之间的数据通信；
所述5G核心网用于控制数据传输过程。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信，包括：
对报文进行IP封装以实现网络寻址；
所述基站侧机房内的分布单元以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述5G通信网络基于uRLLC切片技术，采用SA独立部署模式。
8.一种配电网故障定位方法，其特征在于，在所述配电网的现场端，智能开关和智能检测单元被配置在所述配电网的拓扑结构中的每条链路内，所述智能开关在所属的链路发生线路故障且故障电流大于动作电流阈值时断开，该方法包括：
所述智能检测单元执行以下操作：
监控该智能检测单元所属的链路中的智能开关的分合状态，并实时对流经该智能开关的电压和电流进行采样；
当所述智能检测单元监测到电流异变时，记录当前时刻并确定所述配电网的电流正方向上的相邻拓扑节点，根据每个所述相邻拓扑节点在当前时刻的电流是否平衡来判定该相邻拓扑节点的链路中是否存在线路故障，其中，所述相邻拓扑节点的电流由该相邻拓扑节点的每条链路中的智能检测单元采样得到；以及
在判定结果为存在线路故障时，通知该相邻拓扑节点的每个链路的智能检测单元将当前时刻的采样数据传输给分析处理单元，以使得所述分析处理单元根据接收到的采样数据定位故障发生的链路位置，
其中，所述智能检测单元之间通过端对端的对等通信进行数据交互。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述智能检测单元还对其所属链路的电压和电流进行录波并保存。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述分析处理单元定位到发生故障的链路时，根据该链路的智能检测单元在故障发生时刻前后的录波波形进一步分析故障情况。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在故障发生时刻前后的录波波形包括在故障发生时刻之前的4个波段以及在故障发生时刻之后的8个波段的波形。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述智能检测单元之间的端对端的对等通信数据通信，包括：
对报文进行IP封装以实现网络寻址；
以组播形式直接进行所述报文的复制分发。
13.一种计算机可读介质，包括用于使一个或多个处理器执行根据权利要求8-12中任一项所述的方法的步骤的指令。
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