一种配电网故障协同处理装置的制作方法

1.本发明属于配电网技术领域，尤其涉及一种配电网故障协同处理装置。


背景技术：

2.我国在基于goose技术的配电自动化应用最早在2013年，该技术不需要配网主站的参与，只依靠配电终端之间的间通信即可完成信息的收集，实现故障定位、故障隔离、非故障区域供电恢复。基于goose技术的配电自动化终端中主要由单元型配电终端和区域型配电终端组成。这两种配电终端仅是逻辑意义上的划分，在硬件平台上没有区别，一般选取安装场所便于维护的配电终端完成区域型配电终端的功能。其中，单元型配电终端主要完成与相邻单元型终端的goose信息交互，负责所在区段的故障定位和故障隔离，而区域型配电终端需完成与区域内所有其他单元型配电终端的goose信息交互，负责整个区域内的非故障区段的供电恢复。整个馈线自动化区域内，只需要一个配电终端承担起区域型配电终端的职责。
3.基于goose技术的配电自动化方案可以实现配电终端之间的联动，需要通过光纤通信实现，适合光纤覆盖面很广的经济发达地区，针对光纤无法到达的地区，单独铺设光纤投入成本太高，故不具备全面推广的条件。同时，此方案在故障隔离和恢复非故障区段方面有很大的成效，但并没有与架空线路的故障指示器进行联动，无法实现架空线路的故障精确定位。
4.基于goose技术的配电自动化方案可以实现配电终端之间的联动，需要通过光纤通信实现，适合光纤覆盖面很广的经济发达地区，针对光纤无法到达的地区，单独铺设光纤投入成本太高，故不具备全面推广的条件；
5.没有与架空线路的故障指示器进行联动，无法实现架空线路的故障精确定位。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明公开了一种配电网故障协同处理装置的使用方法。本发明通过对馈线终端和高精度故障指示器的软硬件的优化迭代，实现高精度故障指示器与馈线终端的数据融合，完成区域联动，进而提高线路故障定位、隔离功能，尤其可大幅提高单相接地故障研判的准确率。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
8.一种配电网故障协同处理装置，包括高精度在线监测装置，所述在高精度线监测装置通讯连接有馈线终端，所述馈线终端通讯连接有配电监控平台，所述高精度在线监测装置内设置有故障指示器；所述配电网故障协同处理装置的使用方法，包括如下步骤：
9.s1：通过配电监控平台设置预设值a和预设值b。
10.s2：馈线终端采集配电网零序电压u0、零序电流i0，判断u0和i0是否同时大于预设值a，如果u0和i0同时大于预设值a，则输出结果a，否则馈线终端继续实时采集配电网的零序电压u0和零序电流i0；
11.s3：故障指示器采集配电网中三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和单位时间内的电场变化量δe是否均超过预设值b，如果三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和单位时间内的电场变化量δe全都超过预设值b，则输出结果b，反之故障指示器继续实时采集三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和配电网单位时间内的电场变化量δe；
12.s4：步骤s1中的结果a直接反馈到馈线终端，s2中的结果b通过无线通讯传送到馈线终端，馈线终端同时收到结果a和结果b后则结果为故障结果，此时馈线终端发出故障分闸命令并向监控系统和故障指示器发送信息，开关收到命令后执行分闸，切断故障；监控系统收到信息后推图展示故障具体位置，通过无线通信通知运维人员；故障指示器执行故障翻盘动作，提示巡检人员故障位置；如果馈线中端没有同时收到结果a和结果b，则返回步骤s2。
13.进一步的改进，所述高精度在线监测装置和馈线终端通过lora短距离无线通信实现数据交互；所述馈线终端和配电监控平台通过无线gprs的方式实现数据交互。
14.进一步的改进，所述结果a为馈线终端研判单相接地故障发生；所述结果b为故障指示器研判单相接地故障发生。
15.进一步的改进，所述配电监控平台硬件为x86硬件平台，操作系统为windowsxp。
16.进一步的改进，所述预设值a为零序电压和零序电流正常额定值的30％；所述预设值b为电压变化量和三相电流正常额定值的20％。
17.进一步的改进，所述高精度在线监测装置包括msp432数据处理cpu，所述msp432数据处理cpu电连接有信号有源调理器、工频信号提取调理器、积分选频调理器和超级电容；所述信号有源调理器电连接有热敏电阻pt100，所述热敏电阻pt100电连接有电阻r0，所述电阻r0电连接有电源；所述工频信号提取调理器电连接有电场采集电容，所述电场采集电容电连接有架空线缆；所述积分选频调理器电连接有罗氏线圈；所述超级电容电连接有稳压电源、后备电源充放电控制器、ct恒功率取电控制和能量池；所述ct恒功率取电控制器电连接有低阻大功率可控硅，所述能量池电连接有全波整流桥和取电ct装置；所述msp432数据处理cpu上设置有与无线距离通信连接的串口。
18.进一步的改进，所述馈线终端包括终端控制器和本体开关，所述终端控制器包括电源和芯片，所述电源和芯片电连接；所述终端控制器电连接有电流接口和控制接口，所述本体开关上设置有控制/电流接口，所述电流接口、控制接口均与控制/电流接口电连接；所述本体开关内接有三相交流电，所述三相交流电分别为a相、b相和c相；所述电源电连接有电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器，所述电源侧电压互感器电连接有本体开关一侧的b相交流电，所述负荷侧电压互感器电连接有本体开关另一侧的b相、c相交流电；所述三相交流电在本体开关内部均设有分合闸，所述a相交流电电连接有电流互感器一，所述b相交流电电连接有电流互感器二，所述c相交流电电连接有电流互感器三，所述电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三均电连接到控制/电流接口。
19.本发明的优点：
20.本发明通过对馈线终端和高精度故障指示器的软硬件的优化迭代，实现高精度故障指示器与馈线终端的数据融合，完成区域联动，进而提高线路故障定位、隔离功能，尤其可大幅提高单相接地故障研判的准确率。
附图说明
21.图1为本发明的方法流程图；
22.图2为主要装置图；
23.图3为高精度监测装置电路图；
24.图4为馈线终端的电路图。
具体实施方式
25.以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
26.实施例1
27.如图1所示的一种配电网故障协同处理装置包括高精度在线监测装置、馈线终端和配电监控平台，馈线终端和高精度在线监测装置通过lora等短距离无线通信实现数据交互，馈线终端通过无线gprs方式与配电监控平台实现数据交互，馈线终端将故障研判信息传送到配电监控平台，馈线终端接受配电监控平台的指令，实现和在线监测装置故障的协同处理。
28.高精度在线监测装置由汇集单元和采集单元组成。采用悬挂式汇集单元后，研究ta取电、超级电容和可充电电池给系统供电的优先级电路，以及内置低功耗、远距离无线通信模块研制等。悬挂式汇集单元，可进行时钟同步、参数设置、操作命令、线路信息收集等指令的发起，实现对其他采集单元的监控，并进行数据汇集合成零序电流，进入线路故障的暂态特征研判流程，最后将线路故障分析处理结果通过低功耗、远距离无线通信方式，拟采用lora无线通信技术反馈至馈线终端，线路上设置有线缆温度采集器采集线线路导线的外绝缘层温度，温度根据线路负荷电流大小发热会有变化，作为运行环境的一个佐证。
29.边缘计算是分布式计算技术的一种，是在靠近物联设备终端的位置上进行数据处理的方法，在配电网范围内，指的是线路上装设的一二次融合成套设备，具体就是馈线终端。增加低功耗、远距离无线通讯模块与边缘计算模块，实现与高精度故障指示器的信息交互，获取高精度故障指示器对线路故障的处理结果，由馈线终端进行边缘计算，完成线路故障分析、定位、隔离。
30.使用移动运营商gprs通信无线通信系统为配电监控平台和馈线终端之间的数据通信提供链路。馈线终端通过gprs模块，连接到移动运营商专有apn网络，并登记到配电监控平台的通信前置机，并通过通信前置机与运行系统进行交互。配电监控平台通过馈线终端传送的故障信息完成故障定位和运维服务的推送。
31.具体的运行步骤如下：
32.包括高精度在线监测装置，所述在高精度线监测装置通讯连接有馈线终端，所述馈线终端通讯连接有配电监控平台，所述高精度在线监测装置内设置有故障指示器；所述配电网故障协同处理装置的使用方法，包括如下步骤：
33.s1：通过配电监控平台设置预设值a和预设值b。
34.s2：馈线终端采集配电网零序电压u0、零序电流i0，判断u0和i0是否同时大于预设值a，如果u0和i0同时大于预设值a，则输出结果a，否则馈线终端继续实时采集配电网的零序电压u0和零序电流i0；
35.s3：故障指示器采集配电网中三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和单位时间内的电场变
化量δe是否均超过预设值b，如果三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和单位时间内的电场变化量δe全都超过预设值b，则输出结果b，反之故障指示器继续实时采集三相电路的相电流i
a
,i
b
,i
c
和配电网单位时间内的电场变化量δe；
36.s4：步骤s1中的结果a直接反馈到馈线终端，s2中的结果b通过无线通讯传送到馈线终端，馈线终端同时收到结果a和结果b后则结果为故障结果，此时馈线终端发出故障分闸命令并向监控系统和故障指示器发送信息，开关收到命令后执行分闸，切断故障；监控系统收到信息后推图展示故障具体位置，通过无线通信通知运维人员；故障指示器执行故障翻盘动作，提示巡检人员故障位置；如果馈线中端没有同时收到结果a和结果b，则返回步骤s2。
37.尽管本发明的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示。