分布式电网零序故障监测系统的制作方法

本发明属于电力设备领域，特别涉及分布式电网零序故障监测系统。

背景技术：

随着经济的发展，对电力行业的供电可靠性、安全性提出了越来越高的要求，如何降低电网的故障率，提高供电可靠性已成为电网研究的一个重点。

在我国，中压配电网地域跨度非常大，电压等级也有所不同，而由于中压配电网是面向众多的电力用户的，为了更好的维护管理配电网，有必要对各处电网运行状况进行集中化的监测管理。

现状是，国内大多数现有电网监测维护的方式还是传统方式“定期巡检”：在各个变电站均配备相应的检测设备以及运维人员，由运维人员在各变电站监视站内配电网运行状况，故障发生时，及时查看装置，并按要求向上一级进行汇报并做出相应的处理措施。

传统方式的弊端在于：在现场数据的记录一般采用人工记录的方式，数据准确性不高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于提高记录数据准确性的分布式电网零序故障监测系统。

为了达到上述技术目的，本发明提供了分布式电网零序故障监测系统，故障监测系统连接在电网上，所述故障监测系统，包括：零序故障诊断及录波装置，以及与零序故障诊断及录波装置通过以太网连接的后台监控系统；

在零序故障诊断及录波装置中，设有监控组件，监控组件中包括用于获取电路参数的信号采集电路、以及与信号采集电路连接的波形分析计算机，波形分析计算机与信号采集电路之间基于总线进行通信；

在监控组件中，还设有与波形分析计算机连接的第一报警设备。

可选的，在所述后台监控系统中，设有

用于将电力参数进行存储的服务器，以及与服务器连接的第二报警设备。

可选的，所述电路参数包括：

所述电网内变电站之间的各母端上的相电压，所述电网内电路上的零序电压、所述电网内电路支路上的零序电流。

可选的，在所述零序故障诊断及录波装置中，还设有与所述监控组件连接的控制电路。

可选的，在所述故障监测系统中：

所述控制电路控制所述监控组件获取至少两个等级的相电压；

所述控制电路控制所述监控组件获取至少六个母端上电路的运行信号。

可选的，所述信号采集电路，包括：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，同相比例运算电路A1、差分比例运算电路A2，二极管D1、二极管D2；

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串联，构成串联电路，串联电路的一端接地，另一端与A2的输出端连接；A1的第一输入端连接至电阻R1与电阻R2之间，在A1的第一输出端与A1的输出端之间并联有二极管D1，在A1的输出端与电阻R3之间连接有二极管D2，A2的第一输入端连接至电阻R3与电阻R4之间，A2的第二输入端与A1的第二输入端连接。

可选的，所述波形分析计算机包括示波器，以及与示波器连接的计算机。

可选的，所述第一报警设备，包括：警铃和/或安装在计算机中的报警扩展板。

可选的，所述第二报警设备，包括：警铃和/或安装在计算机中的报警扩展板。

可选的，所述报警扩展板用于生成报警提示音和/或生成报警提示窗口。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过监控组件实施在线远程监测每个变电站电网的运行状态，能够减少在人力勘察上的工作量，同时后台监控系统能够对获取到的运行状态进行记录存储，以便后期进行查找分析，为配电网的维护以及安全评测提供了非常准确有效的资料，便于提出治理方案，提高用电可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的分布式电网零序故障监测系统的结构示意图；

图2是本发明提供的信号采集电路的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了分布式电网零序故障监测系统，故障监测系统连接在电网上，所述故障监测系统，包括：零序故障诊断及录波装置，以及与零序故障诊断及录波装置通过以太网连接的后台监控系统；

在零序故障诊断及录波装置中，设有监控组件，监控组件中包括用于获取电路参数的信号采集电路、以及与信号采集电路连接的波形分析计算机，波形分析计算机与信号采集电路之间基于总线进行通信；

在监控组件中，还设有与波形分析计算机连接的第一报警设备。

在实施中，如图1所示，分布式电网零序故障监测系统包括零序故障诊断及录波装置，以及与之相连的后台监控系统，二者通过以太网连接，用于保持数据的即时的上行下达。

为了令零序故障诊断及录波装置实现故障诊断以及波形记录、分析的功能，在其中设有监控组件，以及与监控组件连接的控制电路。控制电路控制监控组件获取至少两个等级的相电压；控制电路控制监控组件获取至少六个母端上电路的运行信号。

监控组件具体包括信号采集电路以及波形分析计算机，二者基于总线连接，这里之所以选用CAN总线通讯方式以及以太网传输方式，是因为在有网口通讯、信号覆盖的情况下，不受外界环境的影响，节省人力物力外，最重要的是提供了可靠、高效的信息传输技术平台给监测系统，便于监测系统的灵活组网。

在监控组件中还设有第一报警设备，该第一报警设备包括：警铃和/或安装在计算机中的报警扩展板。第一报警设备与监控组件中的波形分析计算机相连，当波形分析计算机的结果表明当前采集到的电力参数超过阈值时，通过第一报警设备进行报警。第一报警设备中的警铃用于发出报警声，而报警扩展板直接接收波形分析计算机的结果，根据结果生成报警提示音，或者生成报警提示窗口并输出至波形分析计算机的显示器。

为了实现波形分析的功能，这里的波形分析计算机包括示波器，以及与示波器连接的计算机。

可选的，在所述后台监控系统中，设有用于将电力参数进行存储的服务器，以及与服务器连接的第二报警设备。

在实施中，第二报警设备连接在后台监控系统中的服务器上，当服务器的结果表明当前采集到的电力参数超过阈值时，通过第二报警设备进行报警。第二报警设备中的警铃用于发出报警声，而报警扩展板直接接收服务器的结果，根据结果生成报警提示音，或者生成报警提示窗口并输出至服务器的显示器。

可选的，所述电路参数包括：

所述电网内变电站之间的各母端上的相电压，所述电网内电路上的零序电压、所述电网内电路支路上的零序电流。

在实施中，监控组件用于获取故障监测系统连接电网上的电路的电路参数，这里的电路参数具体包括电网内变电站之间的各母端上的相电压，电网内电路上的零序电压、电网内电路支路上的零序电流。

可选的，所述信号采集电路，包括：

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，同相比例运算电路A1、差分比例运算电路A2，二极管D1、二极管D2；

电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4依次串联，构成串联电路，串联电路的一端接地，另一端与A2的输出端连接；A1的第一输入端连接至电阻R1与电阻R2之间，在A1的第一输出端与A1的输出端之间并联有二极管D1，在A1的输出端与电阻R3之间连接有二极管D2，A2的第一输入端连接至电阻R3与电阻R4之间，A2的第二输入端与A1的第二输入端连接。

在实施中，信号采集电路的具体结构如图2所示，该信号采集电路的输入端为Ui，分别连接至A1的第二输入端以及A2的第二输入端，信号采集电路的输出端为Uo，与A2的输出端相连。该信号采集电路采用输入高阻抗的特性，并且各电阻的阻值要求为：R1＝R2,R4＝2R3。

当Ui>0时，D1截止，D2导通，A1为同向比例放大电路，增益为1+R2/R1，A2为差分比例运算电路，Uo＝-Ui；当Ui<0时，D1导通，D2截止，A1为电压跟随器，A1为射随器，A2虚短，R2、R3支路上无压降，故无电流，所以R4无电流，电路上无压降，使得Uo＝Ui。

信号源发出的信号直接连在A1，A2的正向输入端，因为电流为零，输入阻抗等于输入电压比输入电流，所以输入阻抗几乎为无穷大，高输入阻抗型所需电流很少，信号线上流动的电流也比较小，所以对信号线的要求不是很高，而且会减少电流带来的干扰。

本发明提供了分布式电网零序故障监测系统，包括连接在电网上的分布式电网零序故障监测系统，该故障监测系统具体包括通过以太网连接的零序故障诊断及录波装置与后台监控系统。零序故障诊断及录波装置中设有用于获取电力参数的监控组件。通过监控组件实施在线远程监测每个变电站电网的运行状态，能够减少在人力勘察上的工作量，同时后台监控系统能够对获取到的运行状态进行记录存储，以便后期进行查找分析，为配电网的维护以及安全评测提供了非常准确有效的资料，便于提出治理方案，提高用电可靠性。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。