CN213544788U - 一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力设备技术领域，具体为一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其包括分布式物联网采集单元和中央处理单元，所述分布式物联网采集单元与中央处理单元之间通过无线通信技术连接，所述分布式物联网采集单元负责线路的数据采集和就地判别，所述中央处理单元通过无线通信技术将分布式物联网采集单元采集的数据进行汇集，然后采用各种算法进行选线，并结合分布式物联网采集单元的就地判别结果进行综合判别，所述中央处理单元与站内综合自动化后台进行通信，将告警信息上送至调度部门及相关人员；其有益效果在于：其可解决现有小电流接地选线装置接线复杂，现场施工困难等的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，具体为一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统。
背景技术
我国电力系统中性点接地方式有两种，即中性点有效接地方式和中性点非有效接地方式。110kV及以上电网采用中性点有效接地方式，在这种系统中，发生单相接地故障时，短路电流很大。3～66kV配电网多采用中性点非有效接地方式，在这种系统中，发生单相接地故障时，接地短路电流很小。非有效接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统（又称谐振接地系统）、中性点经高电阻接地系统。
非有效接地系统单相接地故障是最为常见的故障类型，约占总故障的80％左右。非有效接地系统发生单相接地时，故障相对地电压降低，非故障相对地电压升高，线电压依旧对称，此状态下，因接地电流很小，为了保证供电可靠性，可允许运行1～2小时。但是由于非故障相弧光过电压，易引起绝缘薄弱部分击穿、电压互感器铁芯饱和、系统过电压，以及故障相弧光烧毁电缆、易引发人身触电伤亡事故等问题，因此在单相接地后需要及时隔离故障相的单相接地故障，保障系统安全稳定运行及供电可靠性。
现有接地选线装置一般均为常规采样方式，需要将一段或多段母线各支路的零序电流通过电缆接入小电流接地选线装置，此种采样方式会存在所需电缆较多，现场敷设电缆施工工作量大，电缆接线困难且容易造成误接线等问题。如母线支路数太多，还可能由于小电流接地选线采样回路的限制而必须由多台装置实现。现有技术中有尝试采用分布式接地选线的方式，但是主机与分布式采集装置之间采用的是RS485或者GOOSE传输，这些方式无法将高采样率的零序电流传输给选线装置，选线准确率无法得到保证。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：该系统包括分布式物联网采集单元1和中央处理单元3，所述分布式物联网采集单元1与中央处理单元3之间通过无线通信技术2连接，所述分布式物联网采集单元1负责线路的数据采集和就地判别，所述中央处理单元3通过无线通信技术2将分布式物联网采集单元1采集的数据进行汇集，然后采用各种算法进行选线，并结合分布式物联网采集单元1的就地判别结果进行综合判别，所述中央处理单元3与站内综合自动化后台4进行通信，将告警信息上送至调度部门及相关人员。
所述分布式物联网采集单元1安装于各支路的开关柜二次室内，用于采集各支路的三相电流、零序电流等模拟量信号和开关柜断路器位置的开关量信号，并将所采集的模拟量信号进行模数转换后得到数字量信号。
所述分布式物联网采集单元1通过无线通信技术2将其转换得到的数字量信号发送至中央处理单元3，所述中央处理单元3将数字量信号进行综合判别后得出单相接地故障支路，并完成单相接地故障处理。
所述分布式物联网采集单元1同时具备对本支路的单相接地故障判别功能，完成本支路的故障判别后将判别结果通过无线通信技术2发送至中央处理单元3，所述中央处理单元3汇总所有分布式物联网采集单元1的判别结果，进行最终故障判别与处理。
所述无线通信技术2包括LARA、WIFI或Zigbee等无线物联网技术。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的系统主要由分布式物联网采集单元及中央处理单元两部分组成，此两部份之间采用无线通信技术相互连接，其可解决现有小电流接地选线装置接线复杂，现场施工困难等的问题，采用通信方式采集电流，并通过新的传输方式解决接地选线装置所需要的高采样率传输的难题。同时采用物联网技术，即将分布式物联网采集单元所采集的模拟量信息就地转换为数字量信息，通过LARA、WIFI或Zigbee等无线通信技术上送至中央处理单元完成单相接地故障判别；或分布式物联网采集单元具备就地采集，模数转换及故障辨识功能，可将故障判别结果通过无线上送至相关后台及运维人员。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的实施线路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
以下实施例中合成材料的前驱体均为市场可得产品。
一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，如图1所示，该系统包括分布式物联网采集单元1和中央处理单元3，所述分布式物联网采集单元1与中央处理单元3之间通过无线通信技术2连接，所述分布式物联网采集单元1负责线路的数据采集和就地判别，所述中央处理单元3通过无线通信技术2将分布式物联网采集单元1采集的数据进行汇集，然后采用各种算法进行选线，并结合分布式物联网采集单元1的就地判别结果进行综合判别，所述中央处理单元3与站内综合自动化后台4进行通信，将告警信息上送至调度部门及相关人员。
所述分布式物联网采集单元1安装于各支路的开关柜二次室内，用于采集各支路的三相电流、零序电流等模拟量信号和开关柜断路器位置的开关量信号，并将所采集的模拟量信号进行模数转换后得到数字量信号。
所述分布式物联网采集单元1通过无线通信技术2将其转换得到的数字量信号发送至中央处理单元3，所述中央处理单元3将数字量信号进行综合判别后得出单相接地故障支路，并完成单相接地故障处理。
所述分布式物联网采集单元1同时具备对本支路的单相接地故障判别功能，完成本支路的故障判别后将判别结果通过无线通信技术2发送至中央处理单元3，所述中央处理单元3汇总所有分布式物联网采集单元1的判别结果，进行最终故障判别与处理。
所述无线通信技术2包括LARA、WIFI或Zigbee等无线物联网技术。
本实用新型的实施过程为：如图2所示，首先，对于物联网中的无线通讯关键技术进行研究，分析zigbee、wifi、LARA等的特性和应用场景，选择适合于强电磁干扰环境的变电站中的无线通讯技术，确定进行数据传输的接口，设计无线通讯电路，制作电路板进行频谱分析、实际特性测量以及参数优化；
其次，选择用于变电站中的无线同步技术，研究无线同步的机理，计算无线同步的延时，确定无线同步的可靠性和进行选线同步的适用性；研究无线同步的算法，在中央处理单元和分布式单元分别编程实现，实际测试同步的精度以及跟理论的差距，优化并确定无线同步的算法；
再次，分析无线数据传输的时延，研究常用电力规约，根据无线同步传输的机制选择中央处理单元和分布式单元之间的规约，在各单元分别编程实现规约处理，采用最多的分布式单元进行无线规约测试，对测试结果进行分析，研究无线规约的优化方法，最终确定通讯规约；
最后，研究就地进行接地故障判别算法，实现在分布式单元直接判别接地故障。通过无线将故障数据汇集到中央处理单元，中央处理单元采用稳态判别、暂态判别的方法进行接地选线判断，再综合分布式单元的判别结果，实现准确的选线。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：该系统包括分布式物联网采集单元(1)和中央处理单元(3)，所述分布式物联网采集单元(1)与中央处理单元(3)之间通过无线通信技术(2)连接，所述中央处理单元(3)与站内综合自动化后台(4)进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：所述分布式物联网采集单元(1)安装于各支路的开关柜二次室内，用于采集各支路的三相电流、零序电流等模拟量信号和开关柜断路器位置的开关量信号，并将所采集的模拟量信号进行模数转换后得到数字量信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：所述无线通信技术(2)负责将分布式物联网采集单元(1)转换得到的数字量信号发送至中央处理单元(3)，所述中央处理单元(3)负责将数字量信号进行综合判别后得出单相接地故障支路，并完成单相接地故障处理。
4.根据权利要求2所述的一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：所述分布式物联网采集单元(1)同时具备对本支路的单相接地故障判别功能，完成本支路的故障判别后将判别结果通过无线通信技术(2)发送至中央处理单元(3)，所述中央处理单元(3)汇总所有分布式物联网采集单元(1)的判别结果，进行最终故障判别与处理。
5.根据权利要求1-4所述的任意一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统，其特征在于：所述无线通信技术(2)包括LARA、WIFI或Zigbee等无线物联网技术。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021682611.6U CN213544788U (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种基于无线同步技术的分布式物联网单相接地故障处理系统 |
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Publications (1)
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2020
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