具有智能自愈技术的低压配电自动化装置的制作方法

具有智能自愈技术的低压配电自动化装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及具有智能自愈技术的低压配电自动化装置。


背景技术：

2.我国经济发展水平的不断提升，在很大程度上促进了配电网建设规模的扩大。对于配电网而言，其是直接面向用户供电的。在实际运行期间，倘若配电网存在问题，将能够影响到整体供电的质量，并对用电用户的切身体验产生直接性影响。对此，人们在配电网质量方面提出了更高的要求。当配电网出现故障且不及时处理时，会给用户生产生活带来诸多不便，如果配电网在出现故障时能自主解决故障，则可以及时恢复供电，提高用户生活质量。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出具有智能自愈技术的低压配电自动化装置，能够在配电网出现故障时进行自主修复，实现快速供电，提高供电稳定性。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.具有智能自愈技术的低压配电自动化装置，包括母联柜、互为备用的第一台区和第二台区，所述母联柜与所述第一台区和所述第二台区连接，以检测和控制所述第一台区和所述第二台区的工作状态，还包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块与所述母联柜连接获取所述第一台区和所述第二台区的工作状态，所述第二处理模块与所述第一处理模块连接，在所述第一处理模块检测到所述第一台区和所述第二台区中出现故障时启动，所述第二处理模块还与所述母联柜相连，以在分析出故障后控制所述母联柜处理故障。
6.在上述方案的基础上，所述第一处理模块包括感应模块和第一分析模块，所述第一处理模块通过所述感应模块连接所述母联柜获取所述第一台区和所述第二台区的工作状态，通过所述第一分析模块分析所述母联柜的信号。
7.在上述方案的基础上，所述第二处理模块包括第二分析模块和控制模块，所述第二处理模块通过所述第二分析模块处理所述第一分析模块的信号并定位故障位置、分析故障原因，所述控制模块根据故障原因和故障位置控制所述母联柜处理故障。
8.在上述方案的基础上，所述第一处理模块和所述第二处理模块之间设有唤醒模块，在所述第一处理模块感应故障信号后为所述第二处理模块通电。
9.在上述方案的基础上，所述低压配电自动化装置还包括信息存储模块，与所述母联柜相连获取故障的检测和修复信息。
10.在上述方案的基础上，所述低压配电自动化装置还包括互动模块，用于突出故障区域。
11.在上述方案的基础上，所述母联柜包括母联开关，所述第一台区包括第一从机、第一台区开关，所述第二台区包括第二从机、第二台区开关，所述母联开关通过所述第一台区开关和第二台区开关以控制所述第一台区和第二台区的工作状态。
12.在上述方案的基础上，所述低压配电自动化装置还包括ups电源。
13.本实用新型的有益效果：
14.本实用新型提出了具有智能自愈技术的低压配电自动化装置，能够在实现配电网的自动修复，现有的一种配电网包括母联柜、第一台区和第二台区，第一台区和第二台区互为备用，即两个台区每次只有一个处于启动状态，当启动的台区出现故障时，另一个台区启动，进行供电，第一台区和第二台区的工作状态通过母联柜进行控制，现有的配电网中，当第一台区或者第二台区在工作中出现故障后，母联柜会断开此台区的供电，启用另一台区，并记录故障台区的故障信号，等待维修人员处理，若是在此过程中，另一台区也出现了故障，则会出现停电事故；
15.在配电网中加入了第一处理模块和第二处理模块可以为配电网增加自愈功能，以实现配电网的故障自主修复，具体的，第一处理模块通过与母联柜的连接，获得第一台区和第二台区的工作状态，当其中正在运行的台区出现故障时，母联柜控制另一个台区启动，故障台区断电关闭，第一处理模块从母联柜获得故障台区的故障信号，并唤醒第二处理模块，将故障信号传递至第二处理模块，进行分析处理，得到解决故障的方法，若是可以自主解决，则可以通过母联柜快速解决故障台区的问题，以使配电网在出现故障时进行自主修复，实现快速供电，提高供电稳定性；第二处理模块在台区正常工作中处于关闭状态，可以降低设备的耗电量，避免第二处理模块始终处于开启状态而导致发热严重，影响其故障分析性能。
16.进一步的，所述第一处理模块包括感应模块和第一分析模块，所述第一处理模块通过所述感应模块连接所述母联柜获取所述第一台区和所述第二台区的工作状态，通过所述第一分析模块分析所述母联柜的信号，第一处理模块具有两个功能，一个功能是通过母联柜获取第一台区和第二台区的工作状态，工作状态包括哪个台区处于工作、哪一个处于关闭、两个台区的状态互换，另一个功能则是判断台区是否出现故障，两个功能分别通过感应模块和第一分析模块实现，这两种功能实现较为简单，因此第一处理模块即使保持长时间的工作也不会影响自身的性能，不需要强大的算力，耗电量低。
17.进一步的，所述第二处理模块包括第二分析模块和控制模块，所述第二处理模块通过所述第二分析模块处理所述第一分析模块的信号并定位故障位置、分析故障原因，所述控制模块根据故障原因和故障位置控制所述母联柜处理故障，第二处理模块与第一处理模块相同，具有两个功能，一个是对故障进行分析，得出故障的位置和故障产生的原因，并根据故障原因分析出故障解决的方法，若是能自主解决，则通过控制模块对母联柜进行控制，进行故障修复，以实现配电网的自主修复。
18.进一步的，所述第一处理模块和所述第二处理模块之间设有唤醒模块，在所述第一处理模块感应故障信号后为所述第二处理模块通电，唤醒模块能够根据第一处理模块的检测信号，控制第二处理模块的电力供应。
19.进一步的，所述低压配电自动化装置还包括信息存储模块，与所述母联柜相连获取故障的检测和修复信息，信息存储模块可以收集故障的相关信息，以便于维护人员获取
故障信息，并针对故障强化台区，以减少此类故障的发生，还可以对设备无法自主修复的故障进行人工处理。
20.进一步的，所述低压配电自动化装置还包括互动模块，用于突出故障区域，在互动模块的作用下，维护人员能够快速看到发生过故障的区域，提高维护人员作业效率。
21.进一步的，所述低压配电自动化装置还包括ups电源，ups电源为不间断电源，可以避免设备断电引起一系列的损失，且不需要布置第二个电源，使用一个电源的成本会更低。
22.本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
23.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
24.图1为本实用新型实施例中低压配电自动化装置的系统框架示意图。
【具体实施方式】
25.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.参照图1，本实用新型实施例提出了具有智能自愈技术的低压配电自动化装置，包括母联柜、互为备用的第一台区和第二台区，母联柜与第一台区和第二台区连接，以检测和
控制第一台区和第二台区的工作状态，还包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块与母联柜连接获取第一台区和第二台区的工作状态，第二处理模块与第一处理模块连接，在第一处理模块检测到第一台区和第二台区中出现故障时启动，第二处理模块还与母联柜相连，以在分析出故障后控制母联柜处理故障。
31.本实用新型提出的具有智能自愈技术的低压配电自动化装置，能够在实现配电网的自动修复，现有的一种配电网，包括母联柜、第一台区和第二台区，第一台区和第二台区互为备用，即两个台区每次只有一个处于启动状态，当启动的台区出现故障时，另一个台区启动，进行供电，第一台区和第二台区的工作状态通过母联柜进行控制，现有的配电网中，当第一台区或者第二台区在工作中出现故障后，母联柜会断开此台区的供电，启用另一台区，并记录故障台区的故障信号，等待维修人员处理，若是在此过程中，另一台区也出现了故障，则会出现停电事故；
32.在配电网中加入了第一处理模块和第二处理模块可以为配电网增加自愈功能，以实现配电网的故障自主修复，具体的，第一处理模块通过与母联柜的连接，获得第一台区和第二台区的工作状态，当其中正在运行的台区出现故障时，母联柜控制另一个台区启动，故障台区断电关闭，第一处理模块从母联柜获得故障台区的故障信号，并唤醒第二处理模块，将故障信号传递至第二处理模块，进行分析处理，得到解决故障的方法，若是可以自主解决，则可以通过母联柜快速解决故障台区的问题，以使配电网在出现故障时进行自主修复，实现快速供电，提高供电稳定性；第二处理模块在台区正常工作中处于关闭状态，可以降低设备的耗电量，避免第二处理模块始终处于开启状态而导致发热严重，影响其故障分析性能。
33.目前，国内配电网故障自愈控制技术分为两种，即就地控制技术和集中控制技术两大类，前者通过对重合器和分段器的重合控制来实现对故障的隔离，及时恢复供电，其中以电压电流型较为常见；后者是通过接收主站集中处理馈线终端的故障检测信息来对故障进行定位，即：远程操控恢复供电。实践证明，与就地控制技术相比，集中控制技术的应用效果更为理想，其在确保系统正常供电的同时，能够在一定程度上缩短停电时间。
34.具体的，第一处理模块包括感应模块和第一分析模块，第一处理模块通过感应模块连接母联柜获取第一台区和第二台区的工作状态，通过第一分析模块分析母联柜的信号，第一处理模块具有两个功能，一个功能是通过母联柜获取第一台区和第二台区的工作状态，工作状态包括哪个台区处于工作、哪一个处于关闭、两个台区的状态互换，另一个功能则是判断台区是否出现故障，两个功能分别通过感应模块和第一分析模块实现，这两种功能实现较为简单，因此第一处理模块即使保持长时间的工作也不会影响自身的性能，不需要强大的算力，耗电量低。
35.第二处理模块包括第二分析模块和控制模块，第二处理模块通过第二分析模块处理第一分析模块的信号并定位故障位置、分析故障原因，控制模块根据故障原因和故障位置控制母联柜处理故障，第二处理模块与第一处理模块相同，具有两个功能，一个是对故障进行分析，得出故障的位置和故障产生的原因，并根据故障原因分析出故障解决的方法，若是能自主解决，则通过控制模块对母联柜进行控制，进行故障修复，以实现配电网的自主修复。
36.第二处理模块在检测到配电网内出现故障台区时被唤醒，具体是通过在第一处理
模块和第二处理模块之间设置了唤醒模块来实现，唤醒模块能够控制第二处理模块的供电，从而控制第二处理模块的启动和关闭，唤醒模块同时连接第一处理模块和第二处理模块，能够获得第一处理模块的检测信号，当从检测信号中获得台区故障的信号时，便可以为第二处理模块供电以使第二处理模块可以读取第一处理模块的检测信号，以进行故障的定位和原因分析。
37.配电网内采用ups电源进行供电，ups电源为不间断电源，可以避免设备断电引起一系列的损失，且不需要布置第二个电源，使用一个电源的成本会更低。在ups电源的支持下，使配电网出现故障而进行自主维修时，所有的数据会自动记录，不会因为台区失电而无法及时记录故障信息，工作人员可以就地查看故障发生时的数据，有利于快速分析故障原因，减少故障抢修时间。
38.参照图1，基于上述实施例，在本实用新型的另一个实施例中，低压配电自动化装置还包括信息存储模块，与母联柜相连获取故障的检测和修复信息。
39.虽然配电网具备了故障自我修复的功能，但是仍然有部分故障是设备无法自愈的，因此配电网的维护人员需要定期对配电网进行维护检查，包括维修配电网无法自主修复的故障、读取第一处理模块的检测记录和第二处理模块的运行记录、查看曾经维修过的区域等，母联柜内存储有所有的数据信息，信息存储模块则可以挑选其中的故障的检测和修复信息并保存，以方便维护人员查阅，维护人员还可以根据信息存储模块的信息，针对故障强化台区，以减少此类故障的发生。
40.此外，为了提高维护人员的维护效率，低压配电自动化装置还包括互动模块，用于突出故障区域，系统会通过语音告警等手段告警，重点对故障区域进行着色显示，在互动模块的作用下，维护人员能够快速看到发生过故障的区域，提高维护人员作业效率。
41.参照图1，在本实用新型的另一个实施例中，具体说明了配电网的组成，具体的：
42.母联柜包括控制主机和母联开关，第一台区包括第一从机、第一台区开关，第二台区包括第二从机、第二台区开关，母联开关通过第一台区开关和第二台区开关以控制第一台区和第二台区的工作状态。
43.母联柜内的显示屏能够显示两个台区的状态和各种数据，例如电压、电流等电参量，母联柜内的控制主机又可以控制第一从机和第二从机，以实现对第一台区和第二台区的控制，并可以从第一从机和第二从机获取第一台区和第二台区的工作状态和各种信息数据，方便控制和维护。
44.母联开关可以控制第一台区开关和第二台区开关的开关，三个开关之间通过缆绳互锁，即当第一台区开关合闸时，第二台区开关分闸，反之则第二台区开关合闸。
45.多个电操机构，可以避免设备过负荷运行，避免出现爆照事故，控制主机在分析第一台区和第二台区的电参量时，能够检测出台区内变压器的负载率，当负载率超过设定值后，可以控制电操机构，按照特定的顺序依次甩负荷，保护台区处于安全的运行状态，并保障重要负荷稳定运行。
46.在本实用新型的一个实施例中，具体说明了当台区出现故障时设备的运行状况：
47.一，故障出现，第一处理模块发现故障出现后，配电网自愈功能开始启动，唤醒模块控制第二处理模块得电，第二处理模块开始运行；
48.二，故障定位，整个配电网系统由开关、保护信号等组成，第二处理模块通过对这
些内容所处状态进行拓扑分析，能够及时发现故障产生的部位；
49.三，故障隔离，第二处理模块分析出故障隔离最小区间，并在此基础上制定隔离方案，以避免台区的故障对整个配电网造成影响；
50.四，故障恢复，第二处理模块对故障产生的原因进行分析，并根据故障原因选择优先级别进行自愈，给出最优恢复策略；
51.五，故障信息存储，记录用户的操作记录，如开关操作时间、操作结果等，当事故处理完毕后，完成故障处理后，系统会将相关信息存人到历史数据库，以备不时之需，信息存储模块选择性的存储故障信息，方便维护人员查看；
52.六，互动信息，系统通过互动模块采用语音告警等手段告警，重点对故障区域进行着色显示，以便于故障处理。
53.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。