一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于實時采集線路（2）的負荷與電壓、監(jiān)視與判斷線路（2）的故障、遠程監(jiān)控開關(guān)狀態(tài)并保護跳閘的主站系統(tǒng)（1）和與所述主站系統(tǒng)（1）連接的多個線路監(jiān)測點，所述線路監(jiān)測點包括前端采集裝置（21）以及據(jù)傳輸裝置（22），其中，所述前端采集裝置（21）設(shè)有由主站系統(tǒng)（1）控制，用于將對應的所述線路監(jiān)測點進行合閘或分閘的開關(guān)。實施本實用新型的在線監(jiān)測系統(tǒng)，使得運行管理人員在在線掌握線路的運行狀態(tài)和線路故障情況下對故障區(qū)段確定和排除，并且前端采集裝置設(shè)有開關(guān)，使得所有二次接線均在裝置內(nèi)部，現(xiàn)場安裝只有一次線連接，安裝施工方便快捷。
【專利說明】一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力電網(wǎng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種對配電線路進行綜合監(jiān)控的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是針對配電線路小電流接地故障及相間短路故障查找的多功能配電系統(tǒng)，利用電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測、保護和控制，使配電網(wǎng)及其設(shè)備始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、高效的最優(yōu)運行狀態(tài)。
[0003]傳統(tǒng)的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)一般由配電主站、配電子站、配電遠方終端和通信網(wǎng)絡構(gòu)成，它們主要存在的缺點是:(I)大多數(shù)線路不能自動化監(jiān)測或監(jiān)控，使得配電終端和開關(guān)自動化改造的成本偏高；(2)標準的在線監(jiān)測系統(tǒng)本身能力有限，一次設(shè)備(PT (Potential Transformer,電壓互感器)、CT (Current Transformer,電流互感器)、變壓器、開關(guān))改造繁瑣，反過來會制約現(xiàn)場監(jiān)控點的數(shù)量增長，從而使監(jiān)控的對象少，采集到的有用信息更少。這種終端設(shè)備是基于傳統(tǒng)電網(wǎng)的運行模式建造的，其故障預警能力低，故障恢復時間長。
[0004]傳統(tǒng)的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)線路監(jiān)測點上的開關(guān)是獨立安裝的，需采用特別的智能型開關(guān)，投資較大，現(xiàn)場安裝施工復雜。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述傳統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，提供一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于實時采集線路的負荷與電壓、監(jiān)視與判斷線路的故障、遠程監(jiān)控開關(guān)狀態(tài)并保護跳閘的主站系統(tǒng)和與所述主站系統(tǒng)連接的多個線路監(jiān)測點，所述線路監(jiān)測點包括用于在線檢測線路電流信息、故障電流數(shù)據(jù)和變壓器的的運行情況并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主站系統(tǒng)的前端采集裝置以及用于所述前端采集裝置與所述主站系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸裝置，其中，所述前端采集裝置設(shè)有由所述主站系統(tǒng)控制，用于將對應的所述線路監(jiān)測點進行合閘或分閘的開關(guān)。
[0007]在上述配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，所述開關(guān)為柱上真空斷路器。
[0008]在上述配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，所述前端采集裝置包括用于采集線路電流信號的電流傳感器、用于在運行線路中提取工作電源的取能單元以及包括蓄電池，用于在停電后維持正常供電的微功耗芯片。
[0009]在上述配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，所述主站系統(tǒng)包括用于對故障數(shù)據(jù)進行判斷的故障區(qū)段模塊和用于對線路中的故障及異常情況產(chǎn)生報警及預警信號的報警模塊。
[0010]在上述配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，所述主站系統(tǒng)還包括用于以圖形直觀的表現(xiàn)出系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖的人機界面模塊、用于所述前端采集裝置與所述主站系統(tǒng)進行通訊的數(shù)據(jù)通訊模塊、用于根據(jù)查詢條件，查詢歷史數(shù)據(jù)繪制曲線圖的查詢統(tǒng)計模塊以及用于標定所述開關(guān)在圖中的坐標位置，標定線路故障區(qū)段的繪圖模塊。
[0011]在上述配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，所述前端采集裝置為GSM數(shù)據(jù)傳輸終端。
[0012]實施本實用新型的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，取得的有益效果是，解決了配電網(wǎng)饋線的故障檢測、數(shù)據(jù)的傳輸?shù)葐栴}。實時檢測線路電流信息、故障電流數(shù)據(jù)以及變壓器的運行情況等，使得運行管理人員在線掌握線路的運行狀態(tài)和線路故障情況下的故障區(qū)段確定和排除，實現(xiàn)配電網(wǎng)饋線的監(jiān)測、控制和保護，提高供電可靠性和服務質(zhì)量。并且前端采集裝置與柱上真空斷路器是一體化結(jié)構(gòu)，無需采用特別的智能型開關(guān)，與現(xiàn)有戶外柱上真空斷路器結(jié)合使用，完成系統(tǒng)功能，節(jié)約了投資，所有二次接線均在前端采集裝置內(nèi)部，現(xiàn)場安裝時只需一次接線，安裝施工方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0014]圖1是本實用新型較佳實施例的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]圖1為本實用新型較佳實施例的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)I和與所述主站系統(tǒng)I進行通信連接的線路2的監(jiān)測點，線路2的監(jiān)測點包括前端采集裝置21和與所述前端采集裝置21進行通信連接的數(shù)據(jù)傳輸裝置22，其中，所述前端采集裝置21設(shè)有由主站系統(tǒng)I控制，用于將對應的所述線路監(jiān)測點進行合閘或分閘的開關(guān)，所述主站系統(tǒng)I監(jiān)控開關(guān)狀態(tài)，對配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)進行保護。主站系統(tǒng)I主要用于實時采集線路2的負荷與電壓、監(jiān)視與判斷線路2的故障(包括單相接地故障、相間短路故障等)、遠程監(jiān)控開關(guān)狀態(tài)并保護跳閘。主站系統(tǒng)I包括故障區(qū)段模塊和報警模塊，在配電線路發(fā)生故障時，前端采集裝置21將故障數(shù)據(jù)發(fā)送到主站系統(tǒng)1，主站系統(tǒng)I對返回的故障數(shù)據(jù)進行判斷，例如單相接地故障區(qū)判斷、相間短路故障區(qū)判斷等，并且主站系統(tǒng)I對線路中的故障及異常情況會產(chǎn)生報警及預警信號。此外，主站系統(tǒng)I還包括人機界面模塊，人機界面是用戶操作系統(tǒng)的界面，以圖形直觀的表現(xiàn)出系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖、用于前端采集裝置與主站系統(tǒng)進行通訊的數(shù)據(jù)通訊模塊、用于根據(jù)查詢條件，查詢歷史數(shù)據(jù)繪制曲線圖的查詢統(tǒng)計模塊以及用于標定開關(guān)在圖中的坐標位置，標定線路故障區(qū)段的繪圖模塊等等。因此，主站系統(tǒng)I在配電線路發(fā)生故障時，可以精確定位出故障點并在圖中顯示，以便告知調(diào)度人員進行遠程操作以迅速排除故障，恢復供電。
[0017]前端采集裝置21主要用于在線檢測線路電流信息、故障電流數(shù)據(jù)和變壓器的運行情況并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給主站系統(tǒng)1，該裝置主要安裝在變電站出線和重要分支出線等處，以實現(xiàn)這些監(jiān)測點的在線監(jiān)測。其中，前端采集裝置21包括用于采集線路電流信號的電流傳感器、用于在運行線路中提取工作電源的取能單元以及內(nèi)含蓄電池，停電后仍可正常供電的微功耗芯片。
[0018]前端采集裝置21設(shè)有由主站系統(tǒng)I控制的開關(guān)，即主要通過與現(xiàn)有使用的開關(guān)(普通型、智能型)結(jié)合，在線檢測線路2的運行情況。前端采集裝置21通過內(nèi)部的3個CT(Current Transformer,電流傳感器)采集線路2的電流信號(包括線路負荷電流信息、線路零序電流信息、線路故障電流數(shù)據(jù)、線路缺相信息等)并以此判斷線路運行狀態(tài)及是否發(fā)生故障。開關(guān)可以是柱上真空斷路器，真空斷路器具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修等優(yōu)點，因此適合應用于配電網(wǎng)中。前端采集裝置21和柱上真空斷路器組合成一體化結(jié)構(gòu)，無需采用特別的智能開關(guān)，與現(xiàn)有戶外柱上的真空斷路器經(jīng)簡單改造結(jié)合使用，完成系統(tǒng)功能，以便現(xiàn)有戶外柱上真空斷路器繼續(xù)使用，節(jié)約了投資并且所有的二次接線均在前端采集裝置21內(nèi)部?，F(xiàn)場進行安裝時只有一次線連接，安裝施工方便快捷。前端采集裝置21的工作電源可以取自運行線路工作電壓，不需另外加裝PT (PotentialTransformer，電壓互感器)來提供工作電源，安裝方便并且易維護。前端采集裝置21內(nèi)部采用含有內(nèi)部蓄電池的微功耗芯片，即使在停電后也可利用內(nèi)部蓄電池還可連續(xù)工作一周以上并且該裝置具有良好的耐高溫，耐腐蝕性能，具有良好的密封性能，能夠確保系統(tǒng)不受外部環(huán)境影響。
[0019]數(shù)據(jù)傳輸裝置22主要用于前端采集裝置21與主站系統(tǒng)I之間的數(shù)據(jù)傳輸，該裝置可以是GSM數(shù)據(jù)傳輸終端,米用現(xiàn)有的GSM(Global System For Mobile Communication,全球移動通信)通訊網(wǎng)絡進行通信，可對任何GSM網(wǎng)絡覆蓋的地區(qū)完成通信功能，不用自行建設(shè)通信網(wǎng)絡，通訊費用低廉，網(wǎng)絡穩(wěn)定可靠，免維護。其中，數(shù)據(jù)傳輸裝置22可以采用GPRS/移動短信和音頻通訊相結(jié)合的方式來完成前端采集裝置21與主站系統(tǒng)I之間的數(shù)據(jù)傳輸，為保證開關(guān)遠程分/合操作的實時性，采用音頻通訊方式(采用多組密碼確認方可進行)。
[0020]當電網(wǎng)線路正常運行時，前端采集裝置21與現(xiàn)有使用的開關(guān)(普通型或智能型均可)結(jié)合，在線采集線路運行情況并定點通過數(shù)據(jù)傳輸裝置21發(fā)送數(shù)據(jù)給主站系統(tǒng)1，幫助電力運行人員及時掌握線路上各監(jiān)測點的運行數(shù)據(jù)。
[0021]當線路出現(xiàn)故障時，前端采集裝置21可以檢測到線路故障電流數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸裝置22將開關(guān)動作信號、故障電流數(shù)據(jù)等發(fā)送給主站系統(tǒng)I。主站系統(tǒng)I再對接到的數(shù)據(jù)進行故障判斷，顯示故障區(qū)段，對應各種線路的故障發(fā)出警報信號以及對應可能導致故障的異常情況發(fā)出預警信號(例如當線路發(fā)生單相接地、相間短路、通訊中斷時主站系統(tǒng)I進行告警；當線路過負荷時，主站系統(tǒng)I進行過負荷預警；)以及在開關(guān)開合狀態(tài)變化時主站系統(tǒng)I進行提示等，以便幫助電力運行人員快速定位故障點，排除事故隱患。
[0022]實施本實用新型的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，解決了配電網(wǎng)饋線的故障檢測、數(shù)據(jù)的傳輸?shù)葐栴}。實時檢測線路電流信息、故障電流數(shù)據(jù)以及變壓器的運行情況等，使得運行管理人員在線掌握線路的運行狀態(tài)和線路故障情況下的故障區(qū)段確定和排除，實現(xiàn)配電網(wǎng)饋線的監(jiān)測、控制和保護，也相應的縮短了故障查找時間，有助于快速排除故障，縮小停電范圍，減少停電時間，提高供電可靠性和服務質(zhì)量。并且前端采集裝置與柱上真空斷路器是一體化結(jié)構(gòu)，無需采用特別的智能型開關(guān)，與現(xiàn)有戶外柱上真空斷路器結(jié)合使用，完成系統(tǒng)功能，節(jié)約了投資，所有二次接線均在前端采集裝置內(nèi)部，現(xiàn)場安裝時只需一次接線，安裝施工方便快捷。
[0023]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括用于實時采集線路(2)的負荷與電壓、監(jiān)視與判斷線路(2)的故障、遠程監(jiān)控開關(guān)狀態(tài)并保護跳閘的主站系統(tǒng)(I)和與所述主站系統(tǒng)(I)連接的多個線路監(jiān)測點，所述線路監(jiān)測點包括用于在線檢測線路電流信息、故障電流數(shù)據(jù)和變壓器的的運行情況并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主站系統(tǒng)的前端采集裝置(21)以及用于所述前端采集裝置(21)與所述主站系統(tǒng)(I)之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸裝置(22)，其中，所述前端采集裝置(21)設(shè)有由所述主站系統(tǒng)(I)控制，用于將對應的所述線路監(jiān)測點進行合閘或分閘的開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)為柱上真空斷路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述前端采集裝置(21)包括用于采集線路電流信號的電流傳感器、用于在運行線路中提取工作電源的取能單元以及包括蓄電池，用于在停電后維持正常供電的微功耗芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主站系統(tǒng)(I)包括用于對故障數(shù)據(jù)進行判斷的故障區(qū)段模塊和用于對線路中的故障及異常情況產(chǎn)生報警及預警信號的報警模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主站系統(tǒng)(I)還包括用于以圖形直觀的表現(xiàn)出系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖的人機界面模塊、用于所述前端采集裝置(21)與所述主站系統(tǒng)(I)進行通訊的數(shù)據(jù)通訊模塊、用于根據(jù)查詢條件，查詢歷史數(shù)據(jù)繪制曲線圖的查詢統(tǒng)計模塊以及用于標定所述開關(guān)在圖中的坐標位置，標定線路故障區(qū)段的繪圖模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述前端采集裝置(21)為GSM數(shù)據(jù)傳輸終端。
【文檔編號】G01R31/02GK203445696SQ201320555568
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】桂丹, 楊堂華, 白彪, 謝照祥, 劉鵬, 肖靜, 陳銘君, 賈廷凱, 李曉宇, 楊學東, 劉麗琴 申請人:云南電網(wǎng)公司普洱供電局, 昆明盛潤泰電子技術(shù)有限公司