【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電網設備，具體涉及一種配電網過電壓監測與故障精確定位系統及其使用方法。
技術介紹
1、我國的電力網絡發達，輸電線路遍布全國各地，為人們的生活帶來了極大的便利。但是縱橫的電力網絡也極大的增加了維護的工作難度。電力線路故障一般由自然災害，例如大風、雨雪、雷電等導致的線路損壞，還有線路及設備老化引發的電力故障等。電力維護檢修除了需要攀爬高壓塔架外，更大的難點在于如何更準確的判斷電力故障位置，從而節省檢修時間，提高電力設備的搶修效率。長期以來，人們通過停電區域范圍粗略判斷電力故障位置，然后通過分段排查的形式進一步搜索電力故障區域，如此耗費大量人力和時間；現代科技技術給電力故障區域的判斷帶來了新的方法，目前較為先進的電力故障區域檢測方法為阻抗法和行波法，阻抗法受線路路徑長度、阻抗、負荷、電源等影響較大，而單用行波法雖然相對有時能夠比較準確的測出電路故障部位，但是對于故障的準確性以及檢測的穩定程度無法把控。因此目前缺少一種較為準確且直觀的電路故障位置檢測系統來指導電力故障搶修。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于針對現有技術中輸電線路發生故障時無法快速且準確定位故障位置，導致影響電力搶修效率，耗費過多人力、物力、時間等問題，提出一種配電網過電壓監測與故障精確定位系統及其使用方法。本專利技術裝置及方法能夠準確判斷出輸電線路的故障位置，提高輸電線路檢修效率，節省人力、物力及時間成本。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了以下技術方案：
3、一種配電網過電
4、所述過電壓監測裝置每間隔一定距離就設置一組，其間隔距離可以為3-6km；所述供電模塊為整個過電壓監測裝置提供電能；所述供電模塊的三相感應取電部通過電磁感應原理從配電線路處獲取感應電，并將電能儲存在蓄電池中；所述同軸電纜能夠高效、準確地反應和傳輸故障時輸電線路的信號，優化電氣性能，適用于高頻信號的傳輸，并且具有較高的耐壓強度，不易損壞；所述數據采集模塊檢測配電線路故障后在同軸電纜產生的高頻暫態行波信號；所述通信模塊將采集到的高頻暫態行波信號通過無線或有線的方式傳遞給后臺系統；所述數據采集模塊外置專業adc采樣芯片，采樣精度16位；采樣頻率10mhz；所述定位模塊用于過電壓監測裝置的定位；所述后臺系統的數據分析模塊內設有中央處理器，用于對信號收發模塊接收到的配網電路故障信息進行分析；所述數據存儲模塊用于存儲數據；所述報警模塊用于發出故障報警信息；所述濾波電路用于過濾雜波，進出fir高通濾波和小波去噪處理；所述人機交互顯示界面用于向使用者展示數據信息；所述客戶端為用戶端，即每名電網相關人員均可使用的電腦端或手機端，用于接收和查看電路故障信息；所述通信模塊采用無線方式傳播信號時，可以采用gprs通信網絡、低功耗4g無線通信模組，利用運營商專用物聯網卡等；所述通信模塊采用有線方式傳播信號時，裝置內置光電轉換模塊，利用配電網opgw光纜，實現數據回傳功能。
5、作為進一步的技術改進，所述供電模塊的三相感應取電部包括從三相配電線路上分別引出的三組取電線、取電保護電路及感應取電電路；每組所述取電線上均連有一組高壓臂電容及分壓電容；所述取電保護電路連接在分壓電容兩端；所述取電保護電路上設有電磁感應線圈ⅰ；所述感應取電電路上設有電磁感應線圈ⅱ；三組所述取電保護電路的輸出端均與蓄電池的輸入端電連接；所述蓄電池的輸出端給數據采集模塊及通信模塊供能。所述高壓臂電容和分壓電容采用陶瓷電容，其電介質材料為batio3，擊穿場強達到6kv/mm，該部分為前級保護單元；所述電磁感應線圈ⅱ通過電磁感應從電磁感應線圈ⅰ獲得電能，并將電腦儲存在蓄電池中；采用蓄電池儲能方式，線路失電時能完成停電信息上傳。
6、作為進一步的技術改進，所述取電保護電路上并聯有壓敏電阻及氣隙放電管；所述電磁感應線圈ⅰ與壓敏電阻及氣隙放電管并聯。所述壓敏電阻及氣隙放電管形成后級保護，使得前級保護與后級保護將過電壓鉗制在470v，單相最大輸出功率2.03w，三相最大輸出功率6w，利于向所述蓄電池供電。
7、作為進一步的技術改進，所述配電線路連有檢測線路；所述檢測線路上分前后連有兩組分壓電容；所述同軸電纜并聯在后一組分壓電容的兩端；所述同軸電纜還并聯有保護電路；所述數據采集模塊與保護電路并聯。所述檢測線路上分前后連有兩組分壓電容，形成電容分壓電路，等同于電阻分壓電路，起到分壓保護的作用，同時又不會像電阻分壓電路一樣破壞原電路的信號，確保原始信號完整。
8、作為進一步的技術改進，所述保護電路包括串聯的保護電阻及保護電容。所述如此進一步起到保護數據采集模塊的作用。
9、作為進一步的技術改進，所述過電壓監測裝置還包括連接本體及電控箱；所述連接本體上設有接線頭，外部設有絕緣層；所述供電模塊、數據采集模塊及通信模塊均設置在電控箱中。所述接線頭用于通過線路連接配網電路。
10、作為進一步的技術改進，所述配網電路設有電線桿塔；所述電線桿塔上設有安裝架；所述過電壓監測裝置設置在安裝架上。
11、以上所述的一種配電網過電壓監測與故障精確定位系統的使用方法：
12、故障檢測：當配網電路發生故障時，同軸電纜產生相應的故障行波，距離故障位置最近過電壓監測裝置上的數據采集模塊檢測到相應故障行波，并通過通信模塊將檢測到的信號發送給后臺系統；后臺系統的信號收發模塊接收到故障信息，并傳遞給數據分析模塊；數據分析模塊通過電壓監測裝置上的編號確定大概故障位置，并通過數值仿真平臺進行故障位置的精確位置推演；
13、配電線路故障的精確定位：數值仿真平臺通過濾波電路濾除雜波，分析故障行波的到達時刻，采用電磁時間反演技術分析判斷故障線路位置，通過定位模塊將故障位置標記在模擬配電線路中；
14、故障位置獲悉：電網工作人員通過客戶端的人機交互顯示界面觀測模擬配電線路中的線路故障位置；同時客戶端通過短信、郵件以及其他本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種配電網過電壓監測與故障精確定位系統，包括配網電路，其特征在于：包括過電壓監測裝置(1)、后臺系統及客戶端；
2.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述供電模塊的三相感應取電部包括從三相配電線路上分別引出的三組取電線、取電保護電路及感應取電電路；每組所述取電線上均連有一組高壓臂電容(4)及分壓電容(5)；所述取電保護電路連接在分壓電容兩端；所述取電保護電路上設有電磁感應線圈Ⅰ(8)；所述感應取電電路上設有電磁感應線圈Ⅱ(9)；三組所述取電保護電路的輸出端均與蓄電池的輸入端電連接；所述蓄電池的輸出端給數據采集模塊及通信模塊供能。
3.根據權利要求2所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述取電保護電路上并聯有壓敏電阻(6)及氣隙放電管(7)；所述電磁感應線圈Ⅰ(8)與壓敏電阻(6)及氣隙放電管(7)并聯。
4.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述配電線路連有檢測線路；所述檢測線路上分前后連有兩組分壓電容(10)；所述同軸電纜并聯在后一組分壓電容(10)的兩
5.根據權利要求4所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述保護電路包括串聯的保護電阻(11)及保護電容(12)。
6.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述過電壓監測裝置(1)還包括連接本體(101)及電控箱(102)；所述連接本體(101)上設有接線頭，外部設有絕緣層；所述供電模塊、數據采集模塊及通信模塊均設置在電控箱(102)中。
7.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述配網電路設有電線桿塔(2)；所述電線桿塔(2)上設有安裝架(3)；所述過電壓監測裝置(1)設置在安裝架(3)上。
8.根據權利要求1～7任一項所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統的使用方法，其特征在于：所述數值仿真平臺采用電磁時間反演技術，將采集到的故障初始時刻暫態電壓U0以及乘以-1后的故障發生后暫態電壓UL后代入函數計算；在時域上U0(x，t)→U0(x，T-t)，在頻域上U0(ω)→U0*(ω)，即根據故障初始時刻暫態電壓U0變到故障發生后暫態電壓UL，以及故障發生時頻率變化的這一過程所用的時間內故障行波經過的路程，粗略猜測每個相應路程內的故障位置；然后將上述結果導入在模擬配電線路中，標出可能的故障位置；在上述計算中設故障電阻Zff＝1000Ω；然后計算每一個猜測故障位置的故障電流能量J，導入函數
...【技術特征摘要】
1.一種配電網過電壓監測與故障精確定位系統，包括配網電路，其特征在于：包括過電壓監測裝置(1)、后臺系統及客戶端；
2.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述供電模塊的三相感應取電部包括從三相配電線路上分別引出的三組取電線、取電保護電路及感應取電電路；每組所述取電線上均連有一組高壓臂電容(4)及分壓電容(5)；所述取電保護電路連接在分壓電容兩端；所述取電保護電路上設有電磁感應線圈ⅰ(8)；所述感應取電電路上設有電磁感應線圈ⅱ(9)；三組所述取電保護電路的輸出端均與蓄電池的輸入端電連接；所述蓄電池的輸出端給數據采集模塊及通信模塊供能。
3.根據權利要求2所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述取電保護電路上并聯有壓敏電阻(6)及氣隙放電管(7)；所述電磁感應線圈ⅰ(8)與壓敏電阻(6)及氣隙放電管(7)并聯。
4.根據權利要求1所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述配電線路連有檢測線路；所述檢測線路上分前后連有兩組分壓電容(10)；所述同軸電纜并聯在后一組分壓電容(10)的兩端；所述同軸電纜還并聯有保護電路；所述數據采集模塊與保護電路并聯。
5.根據權利要求4所述的配電網過電壓監測與故障精確定位系統，其特征在于：所述保護電路包括串聯的保護電阻(11)及保護電容(12)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒宇，陳恒龍，蘇一峰，黃志都，蔣再新，王德銀，奉斌，劉宇章，汪明，符德宇，譚偉杰，葉將源，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司欽州供電局，
類型：發明
國別省市：
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