CN214375085U - 一种用于配电网故障定位的微型pmu装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于配电网故障定位的微型PMU装置，包括依次连接的电压电流信号采集装置、低通滤波器、A/D转换器，微处理器、通信模块，在A/D转换器与微处理器之间连接GPS定时同步器，微处理器连接存储模块，低通滤波器连接频率跟踪器。本实用新型体积小，环境适应性能好；可以直接测量电压电流幅值和相角，并打上时间标签，测量精度高；测量数据具有时间上同步、空间上范围广的特点；能够实时监控配电网络状态，也可为稳态下各种传统应用功能的改进和新应用提供了新的数据源，为保证电网安全运行提供新的技术途径。
Description
技术领域
本实用新型属于配电网故障定位领域，涉及PMU，尤其是一种用于配电网故障定位的微型PMU装置。
背景技术
随着电网快速发展，配电网规模的迅速扩大，配电网作为电力系统的末端，其可靠性、电能质量和经济性等直接影响电力用户的用电体验。而且中压配电网具有分支多、结构复杂、运行方式多变和可用观测点少等特点，是电力系统中故障多发的部分，实现故障的快速准确定位可以减小用户停电时间提高供电可靠性。近些年来我国电力产业投资建设主要集中在输电网，导致配电网在故障定位技术方面的发展严重不足。因此，探索实现配电线路故障快速准确定位的设备和方法变得尤为重要。
随着我国配电网规模的迅速扩大，配电网出现故障的概率也随之增加，同步测量装置为解决配电网的故障定位问题提供了新思路。常规的PMU装置受体积大、成本高、对安装环境要求高等因素限制不适合大面积安装，不能满足智能配电网建设下的大面积配置要求。
本专利中利用改进的阻抗测量法进行故障点定位，弥足了传统电抗测量法进行单端型故障定位方法受故障电阻、系统阻抗、线路对称情况和负荷情况等多种因素的影响的弊端，使故障点定位更加准确。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于配电网故障定位的微型 PMU装置，微型PMU装置采集配电线路的同步测量的电压和电流向量，可以实现配电网线路的状态估计和配电网故障的快速定位，提高故障查找效率，降低用户停电时间，提高配电网的供电可靠性。
实现本实用新型目的的技术方案为：
一种用于配电网故障定位的微型PMU装置，包括依次连接的电压电流信号采集装置、低通滤波器、A/D转换器，微处理器、通信模块，在A/D转换器与微处理器之间连接GPS定时同步器，微处理器连接存储模块，低通滤波器连接频率跟踪器。
而且，所述的微处理器的型号为STM32F107。
而且，所述的电压电流信号采集装置的型号为ZW20-12f/630。
而且，所述的通信模块采用MGTC-3021全网通数据传输模块。
而且，所述PMU装置安装在配电线路出线开关及分段开关上。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型利用配电线路同步测量的电压和电流向量，这样能够获得高精度和高稳定性的定位结果。对故障点的准确定位可以简化和加快配电线路的维护和修复工作，从而提高配电线路的连续性和可靠性。
2、本实用新型具有测量精度高、体积小、价格低廉的优点，适合大面积分布式安装。
3、本实用新型对故障点的准确定位可以简化和加快配电线路的维护和修复工作，从而提高配电线路的连续性和可靠性。
4、本实用新型体积小，环境适应性能好；可以直接测量电压电流幅值和相角，并打上时间标签，测量精度高；测量数据具有时间上同步、空间上范围广的特点；
能够实时监控配电网络状态，也可为稳态下各种传统应用功能的改进和新应用提供了新的数据源，为保证电网安全运行提供新的技术途径。
附图说明
图1为本实用新型实施例微型PMU装置电路框图；
图2为本实用新型实施例微型PMU装置在配电网的配置图。
图2中Q1-Q7:断路器；PMU：微型PMU装置安装位置；L1-L7：线路分段。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种用于配电网故障定位的微型PMU装置，包括依次连接的电压电流信号采集装置、低通滤波器、A/D转换器，微处理器、通信模块。在A/D转换器与微处理器之间连接GPS定时同步器，微处理器连接存储模块，低通滤波器连接频率跟踪器。
所述的微处理器的型号为STM32F107。
所述的电压电流信号采集装置的型号为ZW20-12f/630。
所述的通信模块采用MGTC-3021全网通数据传输模块。
该装置通过电压电流信号采集装置对开关侧PT和CT采集电压电流数值，通过低通滤波器分离出基波分量作为频率跟踪器信号源，之后电压电流全波信号经过A/D转换器将模拟信号转换成数字信号与同步信号发生器的时间信号进行拟合发送给微处理器，微处理器将正常时的型号打包储存，存储单元采取迭代储存方式循环存储。当线路发生故障时微处理器提取故障点及故障前一段时间的打包信号，并通过通信模块将信号发送给主站。
本实用新型的工作原理：
线路正常运行时采集的电压、电流信号进行A/D转换同时进行GPS对时，微处理器对采集到的数据进行分析并将数据做打包处理，之后将打包好的信号存入到存储单元，此时只对采集信号进行存储而不进行分析，存储设备采取迭代存储方式工作。若线路发生故障，该装置检测到采集信号中的存在的零序电压、电流和相角等信息，被触发的微型PMU装置会唤醒整条线路上的微型PMU装置，这些装置会将故障时间前后一段时间的打包信号通过通信模块发送给主站。主站接到信号后对打包信号进行拆解，通过遍历每两个PMU装置采集到的故障电流方向来确定故障区间。
本装置被安装在配电线路出线开关及分段开关上，装置配置如图2所示，采集的信号来自于出线开关和各分段开关侧的PT和CT。在配置微型PMU装置时对每个装置编号。线路正常运行时每个元件单独工作，只对经过装置的电压、电流信号进行分析。当线路发生故障时，微型PMU装置对收集到的故障信号进行处理。并依托4G、5G等通讯技术将经过处理的信号传递给主站。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于配电网故障定位的微型PMU装置，其特征在于：包括依次连接的电压电流信号采集装置、低通滤波器、A/D转换器，微处理器、通信模块，在A/D转换器与微处理器之间连接GPS定时同步器，微处理器连接存储模块，低通滤波器连接频率跟踪器，所述PMU装置安装在配电线路出线开关及分段开关上，采集的信号来自于出线开关和各分段开关侧的PT和CT，在配置微型PMU装置时对每个装置编号，所述的微处理器的型号为STM32F107，所述的电压电流信号采集装置的型号为ZW20-12f/63，所述的通信模块采用MGTC-3021全网通数据传输模块。
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