專利名稱：一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及了一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，國家大力投資智能電網(wǎng)，電力工業(yè)迅速發(fā)展。依托現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù)，一個(gè)智能化、網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代電網(wǎng)正在逐步建成。目前未實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化的線路，主要是在IOkV線路或樹狀線路中采用重合器、分段器的方式實(shí)現(xiàn)，由于該種方式無需配置通道和主站系統(tǒng)，依靠重合器和分段器自身的功能進(jìn)行故障隔離和恢復(fù)供電，因而具備容易實(shí)施、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。但是這種方式容易造成大面積失電，在排查出線路短路故障點(diǎn)并對其進(jìn)行修復(fù)前，整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)都將處于斷電癱瘓狀態(tài)、效。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述不足，本實(shí)用新型提出一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)及其方法，可以快速找出短路故障點(diǎn)位置，切斷其兩端的配電開關(guān)以隔離短路故障點(diǎn)，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)供電調(diào)度，以保障除短路點(diǎn)外正常區(qū)域的用電需求。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)及其方法，包括:I)若干終端下位機(jī):終端下位機(jī)設(shè)置于電網(wǎng)中的開關(guān)旁，用于監(jiān)測這臺(tái)開關(guān)的工作電流，并負(fù)責(zé)控制該開關(guān)的分合。每個(gè)終端主要由主控制器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、采樣模塊、存儲(chǔ)模塊和繼電器組成。主控制器包含了 10/100MbpS以太網(wǎng)MAC，只需加上PHY層網(wǎng)絡(luò)通訊模塊芯片和帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的網(wǎng)絡(luò)端口，即可實(shí)現(xiàn)與控制中心PC機(jī)之間的通訊。為了提高通訊的可靠性和速度，將網(wǎng)絡(luò)端口輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，用光纖作為通信介質(zhì)。單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，且單模信號(hào)的距離損失比多模小，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離遠(yuǎn)?？墒褂玫墓怆娹D(zhuǎn)換器選用單模光纖收發(fā)器。存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)服務(wù)器IP、每個(gè)終端IP以及短路大電流門限值。繼電器用于控制每個(gè)終端所連接的用戶開關(guān)的分合。2)控制中心服務(wù)器上位機(jī):基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息管理系統(tǒng)，局域網(wǎng)內(nèi)客戶端通過Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互。操作系統(tǒng)采用Windows2000 Server,編程語言為Java語言，選用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web系統(tǒng)與用戶間的動(dòng)態(tài)交互功能。采用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫，以SQL語言為數(shù)據(jù)庫操作指令語言。在上位機(jī)界面上根據(jù)實(shí)際的開關(guān)位置關(guān)系布網(wǎng)。上位機(jī)可以向終端發(fā)出實(shí)時(shí)電流查詢、開關(guān)控制命令，接收來自各終端的實(shí)時(shí)電流信息和大電流報(bào)警信號(hào)，根據(jù)大電流報(bào)警信號(hào)，在80ms內(nèi)隔離短路故障點(diǎn)，并做出供電調(diào)度以恢復(fù)正常區(qū)域的供電。本實(shí)用新型比之現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)勢在于:本實(shí)用新型的電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，在電網(wǎng)中出現(xiàn)短路故障時(shí)，該系統(tǒng)可以迅速對短路故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，并完成供電恢復(fù)。整個(gè)處理過程在80ms內(nèi)完成，可以在供電局電源斷路器斷開(200ms)前完成。整個(gè)過程無需人為干預(yù)，符合智能電網(wǎng)的發(fā)展需求，也正是智能電網(wǎng)“自愈”功能的要求。

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2為短路故障發(fā)生在分支開關(guān)之外的輸電線路示意圖，短路點(diǎn)在開關(guān)A3和A4之間，其中(a)為故障前，(b)故障處理后。圖3為短路故障發(fā)生在分支開關(guān)之間的輸電線路示意圖，短路點(diǎn)在開關(guān)A2、A3、B1和Cl之間，其中(a)為故障前，(b)故障處理后。圖4為本實(shí)用新型終端下位機(jī)流程圖。圖5為本實(shí)用新型上位機(jī)故障處理主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1中所示，本實(shí)用新型的一種電網(wǎng)中短路故障的快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，包括:1.若干終端下位機(jī):每個(gè)終端置于一臺(tái)開關(guān)旁，用于監(jiān)測這臺(tái)開關(guān)的工作電流，并負(fù)責(zé)控制該開關(guān)的分合。每個(gè)終端主要由主控制器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、采樣模塊、存儲(chǔ)模塊和繼電器組成。終端設(shè)計(jì)以NXP公司的LPC2364為主控制器，該控制器包含了 10/100MbpS以太網(wǎng)MAC，只需加上PHY層網(wǎng)絡(luò)通訊模塊芯片和帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的網(wǎng)絡(luò)端口，即可實(shí)現(xiàn)與控制中心PC機(jī)之間的通訊，PHY層芯片選用DP83848。為了提高通訊的可靠性和速度，我們將網(wǎng)絡(luò)端口輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，用光纖作為通信介質(zhì)。單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，且單模信號(hào)的距離損失比多模小，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離遠(yuǎn)。本設(shè)計(jì)使用的光電轉(zhuǎn)換器選用TP-LINK公司的單模光纖收發(fā)器，型號(hào)為TR-962D。用LPC2364自帶的AD采樣口進(jìn)行采樣。存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)服務(wù)器IP、每個(gè)終端IP以及短路大電流門限值。繼電器用于控制每個(gè)終端所連接的用戶開關(guān)的分合。2.控制中心服務(wù)器上位機(jī):基于Web的電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息管理系統(tǒng)，是局域網(wǎng)內(nèi)客戶端通過Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互。操作系統(tǒng)采用Windows2000Server,編程語言為Java語言，并米用Java產(chǎn)品Tomcat作為本系統(tǒng)的Web服務(wù)器，選用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web系統(tǒng)與用戶間的動(dòng)態(tài)交互功能。采用SQL ServerfOOO數(shù)據(jù)庫，以SQL語言為數(shù)據(jù)庫操作指令語言。在上位機(jī)界面上根據(jù)實(shí)際的開關(guān)位置關(guān)系布網(wǎng)。上位機(jī)可以向終端發(fā)出實(shí)時(shí)電流查詢、開關(guān)控制命令，接收來自各終端的實(shí)時(shí)電流信息和大電流報(bào)警信號(hào)，根據(jù)大電流報(bào)警信號(hào)，在80ms內(nèi)隔離短路故障點(diǎn)，并做出供電調(diào)度以恢復(fù)正常區(qū)域的供電。具體地:I)開關(guān)分類:電網(wǎng)中的開關(guān)主要分兩類:聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)。聯(lián)絡(luò)開關(guān)是在兩條主饋線、兩個(gè)變電站或者環(huán)路型式的分支線之間起聯(lián)絡(luò)作用的開關(guān)，每條支線上只能有一臺(tái)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)通常情況下是斷開的。分段開關(guān)則是安置在線路段之間，把一條長線路分成了許多個(gè)線路段的開關(guān)，通常情況下是閉合的。聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)可以根據(jù)線路的負(fù)荷情況進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，以達(dá)到平衡負(fù)荷的目的。同時(shí)本系統(tǒng)利用聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)短路隔離和供電恢復(fù)。圖2中B2、A5、C2為所在支路的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其余為分段開關(guān)。2)線路設(shè)置:在上位機(jī)網(wǎng)頁界面上根據(jù)實(shí)際開關(guān)的位置，畫好電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，如圖2
所示，然后對每個(gè)開關(guān)的屬性進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)開關(guān)的屬性可以用如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示:
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 若干終端下位機(jī):終端下位機(jī)設(shè)置于電網(wǎng)中的開關(guān)旁，每個(gè)終端下位機(jī)主要由主控制器、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、采樣模塊、存儲(chǔ)模塊和繼電器組成，主控制器與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器包含PHY層網(wǎng)絡(luò)通訊模塊芯片和帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的網(wǎng)絡(luò)端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊中，輸出端口設(shè)有光電轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換器采用單模光纖收發(fā)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，包括設(shè)置于電網(wǎng)中開關(guān)旁的若干終端下位機(jī)，用于監(jiān)測這臺(tái)開關(guān)的工作電流，并負(fù)責(zé)控制該開關(guān)的分合；控制中心服務(wù)器上位機(jī)，在控制中心服務(wù)器上位機(jī)界面上根據(jù)實(shí)際的開關(guān)位置關(guān)系布網(wǎng)，控制中心服務(wù)器上位機(jī)可以向終端發(fā)出實(shí)時(shí)電流查詢、開關(guān)控制命令，接收來自各終端的實(shí)時(shí)電流信息和大電流報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)大電流報(bào)警信號(hào)，迅速隔離短路故障點(diǎn)，做出供電調(diào)度以恢復(fù)正常區(qū)域的供電。通過本實(shí)用新型的電網(wǎng)中短路故障快速隔離及供電恢復(fù)系統(tǒng)，可以快速找出短路故障點(diǎn)位置，切斷其兩端的配電開關(guān)以隔離短路故障點(diǎn)，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)供電調(diào)度，以保障除短路點(diǎn)外正常區(qū)域的用電需求。
文檔編號(hào)H02H7/26GK202957590SQ20122044710
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者徐新民, 孫婷婷 申請人:蘇州東劍智能科技有限公司