配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)，它包括線路測量單元、配電網(wǎng)監(jiān)控主站和數(shù)據(jù)基站，線路測量單元的無線通訊模塊采用藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊并通過藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊和數(shù)據(jù)基站包含的藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊連接，數(shù)據(jù)基站通過GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊與配電網(wǎng)監(jiān)控主站連接。本發(fā)明專利技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸方面具備傳輸速率快、傳輸距離長、不容易丟失數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明專利技術(shù)適用于對配電網(wǎng)的單相接地故障進(jìn)行在線監(jiān)測和定位。

On line monitoring and locating system of single phase to ground fault in distribution network

The invention discloses a single-phase grounding fault monitoring and positioning system, which comprises a circuit measuring unit, the distribution network monitoring station and data base station, wireless communication module circuit measurement unit using Bluetooth short-range wireless network module and through Bluetooth short distance line includes the network module and the data base of the Bluetooth short distance wireless the network connection module, data base station through the GPRS long-distance wireless communication module is connected with the distribution network monitoring station. The invention has the advantages of fast transmission speed, long transmission distance and not easy to lose data in the data transmission, and can bring huge economic benefits. The invention is suitable for on-line monitoring and positioning of single-phase earth fault of distribution network.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于電網(wǎng)故障監(jiān)測設(shè)備
,用于配電網(wǎng)的單相接地故障在線監(jiān)測和定位，具體地說是一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
我國配電網(wǎng)多是以架空絕緣導(dǎo)線和電纜為主的輻射網(wǎng)，其對地電容值較大，接地故障時(shí)產(chǎn)生的電容電流也將相應(yīng)增大，會引起弧光過電壓，這樣就極易導(dǎo)致線路非故障相絕緣薄弱處發(fā)生對地?fù)舸斐蓛上嘟拥囟搪罚绊戨娏ο到y(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，供電企業(yè)迫切希望能夠開發(fā)出可靠實(shí)用的小電流接地故障定位裝置，能夠在系統(tǒng)發(fā)生接地故障后準(zhǔn)確選出故障線路并對故障線路進(jìn)行故障定位，然后把故障信息遠(yuǎn)程發(fā)送到調(diào)度中心并發(fā)出警報(bào)，供檢修人員及時(shí)排除故障恢復(fù)供電，在正常運(yùn)行情況下可以在線監(jiān)測配電網(wǎng)各主要線路的運(yùn)行狀態(tài)、科學(xué)的調(diào)度配電網(wǎng)負(fù)荷平衡、延長設(shè)備的使用壽命，對主要線路和變壓器進(jìn)行生命周期管理，減少用戶停電時(shí)間，提高用戶供電可靠性。專利號為201620538161.0的中國技術(shù)專利，公開了一種“基于無線通信的配電網(wǎng)分布式在線監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)”，能夠?yàn)榕潆娋W(wǎng)監(jiān)控主站的工作人員提供準(zhǔn)確的線路運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地故障，并及時(shí)定位接地故障點(diǎn)，極大地提高了接地故障找尋的工作效率。然而，該項(xiàng)專利技術(shù)創(chuàng)造的無線通信模塊采用現(xiàn)有技術(shù)中的ZIGBEE模塊，傳輸速率低、傳輸距離短，而且還容易丟失數(shù)據(jù)，給應(yīng)用工作造成了很多麻煩。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本專利技術(shù)旨在提供一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)，采用藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊做無線通訊模塊，不但傳輸速率快，而且可傳輸距離長，也不容易丟失數(shù)據(jù)。本專利技術(shù)為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案如下：一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)，它包括線路測量單元、配電網(wǎng)監(jiān)控主站和數(shù)據(jù)基站；所述的配電網(wǎng)監(jiān)控主站裝設(shè)在配電網(wǎng)變電站中，具有接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)、下發(fā)控制命令、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、歷史數(shù)據(jù)調(diào)用、故障判斷、報(bào)警信息提示、畫面顯示功能；所述線路測量單元包括三套子節(jié)點(diǎn)測量裝置，即測量節(jié)點(diǎn)A、測量節(jié)點(diǎn)B和測量節(jié)點(diǎn)C，它們分別裝設(shè)在三相交流電的A相、B相、C相上，分別上傳每一秒內(nèi)A相、B相、C相50個(gè)電流幅值采樣數(shù)據(jù)及這些數(shù)據(jù)的時(shí)間信息，并且所述的三套子節(jié)點(diǎn)測量裝置能無線接收所述的數(shù)據(jù)基站的向下查詢信息；所述測量節(jié)點(diǎn)A包括A相核心處理器、A相線路電流采集模塊、A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊和A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊，A相核心處理器與A相線路電流采集模塊連接，用于控制A相線路電流測量模塊采集數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，得出故障定位信息；，A相核心處理器與A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊連接，用于控制配電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)信息的同步采集，并為這些采集的電流數(shù)據(jù)匹配時(shí)間信息，以達(dá)到配電網(wǎng)所有線路電流數(shù)據(jù)信息的同步采集的目的；A相核心處理器與A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊連接，用于控制A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊發(fā)送測量節(jié)點(diǎn)A采集的電流數(shù)據(jù)信息、時(shí)間信息和控制接收數(shù)據(jù)基站查詢測量節(jié)點(diǎn)A的采集信息；所述測量節(jié)點(diǎn)B包括B相核心處理器、B相線路電流采集模塊、B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊和B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊，B相核心處理器與B相線路電流采集模塊連接，用于控制B相線路電流測量模塊采集數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，得出故障定位信息；B相核心處理器與B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊連接，用于控制配電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)信息的同步采集，并為這些采集的電流數(shù)據(jù)匹配時(shí)間信息，以達(dá)到配電網(wǎng)所有線路電流數(shù)據(jù)信息的同步采集的目的；B相核心處理器與B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊連接，用于控制B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊發(fā)送測量節(jié)點(diǎn)B采集的電流數(shù)據(jù)信息、時(shí)間信息和控制接收數(shù)據(jù)基站查詢測量節(jié)點(diǎn)B的采集信息；所述測量節(jié)點(diǎn)C包括C相核心處理器、C相線路電流采集模塊、C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊和C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊，C相核心處理器與C相線路電流采集模塊連接，用于控制C相線路電流測量模塊采集數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，得出故障定位信息；C相核心處理器與C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊連接，用于控制配電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)信息的同步采集，并為這些采集的電流數(shù)據(jù)匹配時(shí)間信息，以達(dá)到配電網(wǎng)所有線路電流數(shù)據(jù)信息的同步采集的目的；C相核心處理器與C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊連接，用于控制C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊發(fā)送測量節(jié)點(diǎn)C采集的電流數(shù)據(jù)信息、時(shí)間信息和控制接收數(shù)據(jù)基站查詢測量節(jié)點(diǎn)C的采集信息；所述數(shù)據(jù)基站包括數(shù)據(jù)基站核心處理器、第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊，所述數(shù)據(jù)基站核心處理器分別與第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊連接；所述A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊與所述第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接，所述B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊與所述第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接，所述C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊與所述第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接；所述數(shù)據(jù)基站通過GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊與所述配電網(wǎng)監(jiān)控主站無線連接。作為限定：所述測量節(jié)點(diǎn)A還包括A相數(shù)據(jù)存儲模塊，A相核心處理器與A相數(shù)據(jù)存儲模塊連接，用于控制存儲測量節(jié)點(diǎn)A采集的線路電流數(shù)據(jù)信息和A相GPS全網(wǎng)定時(shí)觸發(fā)模塊得到的時(shí)間信息，以便配電網(wǎng)監(jiān)控主站對這些電流數(shù)據(jù)信息和時(shí)間信息的調(diào)用；所述測量節(jié)點(diǎn)B還包括B相數(shù)據(jù)存儲模塊，B相核心處理器與B相數(shù)據(jù)存儲模塊連接，用于控制存儲測量節(jié)點(diǎn)B采集的線路電流數(shù)據(jù)信息和B相GPS全網(wǎng)定時(shí)觸發(fā)模塊得到的時(shí)間信息，以便配電網(wǎng)監(jiān)控主站對這些電流數(shù)據(jù)信息和時(shí)間信息的調(diào)用；所述測量節(jié)點(diǎn)C還包括C相數(shù)據(jù)存儲模塊，C相核心處理器與C相數(shù)據(jù)存儲模塊連接，用于控制存儲測量節(jié)點(diǎn)C采集的線路電流數(shù)據(jù)信息和C相GPS全網(wǎng)定時(shí)觸發(fā)模塊得到的時(shí)間信息，以便配電網(wǎng)監(jiān)控主站對這些電流數(shù)據(jù)信息和時(shí)間信息的調(diào)用；所述數(shù)據(jù)基站還包括數(shù)據(jù)基站數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲所述線路測量單元發(fā)送來的電流數(shù)據(jù)和時(shí)間信息,數(shù)據(jù)基站數(shù)據(jù)存儲模塊與數(shù)據(jù)基站核心處理器連接。作為第二種限定：所述測量節(jié)點(diǎn)A、測量節(jié)點(diǎn)B和測量節(jié)點(diǎn)C的硬件結(jié)構(gòu)完全一致。作為第三種限定：第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊與所述A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊硬件結(jié)構(gòu)完全一致，唯一的區(qū)別在于所述數(shù)據(jù)基站藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊為主機(jī)模式，A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊、C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊為從機(jī)模式。本專利技術(shù)由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：（1）本專利技術(shù)采用藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊做無線通訊模塊，不但傳輸速率快，而且可傳輸距離長，也不容易丟失數(shù)據(jù)；（2）本專利技術(shù)三套子節(jié)點(diǎn)測量裝置的硬件結(jié)構(gòu)完全一致，便于批量生產(chǎn)，安裝時(shí)不用刻意區(qū)分，簡便又省時(shí)。本專利技術(shù)適用于對配電網(wǎng)的單相接地故障進(jìn)行在線監(jiān)測和定位。附圖說明附圖用來提供對本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本專利技術(shù)的實(shí)施例一起用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的限制。圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例的拓?fù)浔疚臋n來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)，它包括線路測量單元和配電網(wǎng)監(jiān)控主站，其特征在于：它還包括數(shù)據(jù)基站；所述線路測量單元包括測量節(jié)點(diǎn)A、測量節(jié)點(diǎn)B和測量節(jié)點(diǎn)C共三套子節(jié)點(diǎn)測量裝置，它們分別裝設(shè)在三相交流電的A相、B相、C相上；所述測量節(jié)點(diǎn)A包括A相核心處理器（A1）、A相線路電流采集模塊（A4）、A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（A2）和A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3），A相核心處理器（A1）分別與A相線路電流采集模塊（A4）、A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（A2）、A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3）連接；所述測量節(jié)點(diǎn)B包括B相核心處理器（B1）、B相線路電流采集模塊（B4）、B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（B2）和B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（B3），B相核心處理器（B1）分別與B相線路電流采集模塊（B4）、B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（B2）、B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（B3）連接；所述測量節(jié)點(diǎn)C包括C相核心處理器（C1）、C相線路電流采集模塊（C4）、C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（C2）和C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（C3），C相核心處理器（C1）分別與C相線路電流采集模塊（C4）、C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（C2）、C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（C3）連接；所述數(shù)據(jù)基站包括數(shù)據(jù)基站核心處理器（S1）、第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?1）、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?2）、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?3）、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊（S2），所述數(shù)據(jù)基站核心處理器（S1）分別與第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?1）、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?2）、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?3）、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊（S2）連接；所述A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3）與所述第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?1）通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接，所述B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（B3）與所述第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?2）通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接，所述C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（C3）與所述第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3?3）通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接；所述數(shù)據(jù)基站通過GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊與所述配電網(wǎng)監(jiān)控主站無線連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種配電網(wǎng)單相接地故障在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)，它包括線路測量單元和配電網(wǎng)監(jiān)控主站，其特征在于：它還包括數(shù)據(jù)基站；所述線路測量單元包括測量節(jié)點(diǎn)A、測量節(jié)點(diǎn)B和測量節(jié)點(diǎn)C共三套子節(jié)點(diǎn)測量裝置，它們分別裝設(shè)在三相交流電的A相、B相、C相上；所述測量節(jié)點(diǎn)A包括A相核心處理器（A1）、A相線路電流采集模塊（A4）、A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（A2）和A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3），A相核心處理器（A1）分別與A相線路電流采集模塊（A4）、A相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（A2）、A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3）連接；所述測量節(jié)點(diǎn)B包括B相核心處理器（B1）、B相線路電流采集模塊（B4）、B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（B2）和B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（B3），B相核心處理器（B1）分別與B相線路電流采集模塊（B4）、B相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（B2）、B相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（B3）連接；所述測量節(jié)點(diǎn)C包括C相核心處理器（C1）、C相線路電流采集模塊（C4）、C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（C2）和C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（C3），C相核心處理器（C1）分別與C相線路電流采集模塊（C4）、C相GPS全網(wǎng)同步授時(shí)模塊（C2）、C相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（C3）連接；所述數(shù)據(jù)基站包括數(shù)據(jù)基站核心處理器（S1）、第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-1）、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-2）、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-3）、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊（S2），所述數(shù)據(jù)基站核心處理器（S1）分別與第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-1）、第二藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-2）、第三藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-3）、GPRS遠(yuǎn)距離無線通訊模塊（S2）連接；所述A相藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（A3）與所述第一藍(lán)牙近距離無線組網(wǎng)模塊（S3-1）通過藍(lán)牙地址唯一配對實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)連接，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王晨，周毅，張宇馳，趙忠澤，于莉，湯文博，張晨曦，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)冀北電力有限公司張家口供電公司，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河北,13