中低压配电网络故障定位方法与流程

本发明涉及配网线路及配电设备故障检测技术领域。更具体地说，本发明涉及中低压配电网络故障定位方法。

背景技术：

配电网担负着向各种类型用户供电的作用，配电网运行的安全性和可靠性直接影响供电安全性和可靠性；配电网结构较为复杂，接线形式多样，尤其是人口密集地区，配电网负担大，容易出现各种故障，不及时排查出来，很容易发生长时间停电，导致经济损失。传统故障诊断方法没有完善的通信网络和计算机系统，中压主要依靠重合器和分段器等设备在系统故障时通过相互配合，在对故障进行隔离时，对设备的冲击大，对非故障区恢复供电时，恢复手段比较固定，停电时间长，很难兼顾经济型和安全性，且处理故障过程较为依赖调度员的经验。对于低压用户侧的故障，都需先接到用户报修，再派遣人员现场查找故障原因，效率较低，难以满足用户对恢复供电的时间越来越高的求。随着现场传感器技术、微机技术和信息技术等先进手段的飞速发展，使得大范围的故障信息采集和处理逐渐成为可能，为现代化电力监控系统的建立提高了条件。现代主流故障诊断主要方法是利用信息化手段采集故障发生后的海量特征信息(例如线路开关状态信息、故障报警报修信息等)并进行分析，通过建立相应数学模型，利用特定算法，完成故障定位和停电区域界定。由于我国中低压配电网络结构庞大复杂，用电信息不健全，网络拓扑关系不完整，导致现有故障诊断方法对配电网络通信设备和测量设备要求较高，且对故障定位和停电范围判定精度不高

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种中低压配电网络故障定位方法，该方法能够准确、及时地获取故障发生的位置信息，大大简化故障抢修流程，且能够监控整个中低压配电网的安全情况。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种中低压配电网络故障定位方法，包括下列步骤：

在配电网线路及分支线路的节点处均设置一微型定位仪，每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，在所述总服务器上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图；

在配电网线路及分支线路的节点处均设置一个或多个非接触式电压电流一体化传感器，所述电压电流一体化传感器输出的测量信号经过数据处理单元处理后传送至调度中心的所述总服务器上；其中，对每个电压电流一体化传感器均进行编号，并将相同节点处的微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联，所述数据处理单元向所述总服务器传送信号的同时也将微型定位仪与电压电流一体化传感器的关联信息传送至所述总服务器上；

所述总服务器上的数据分析单元接收到所述数据处理单元传送的数据后进行分析，判断是否出现故障，并将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，若判断结果为正常，则显示绿色，若判断结果为出现故障，则显示红色。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，若所述地理网络关系图上显示红色时，则触发所述总服务器上的报警模块。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述数据处理单元，其与电压电流一体化传感器相连接，包括：模拟信号处理单元，其用以将一体化传感器输出的测量信号处理成适合ad转换的信号；单片机处理单元，其与所述模拟信号处理单元相连接，用以将所述模拟信号处理单元处理后的信号进行采样与模数转换；通信单元，其与所述单片机处理单元相连接，并与所述总服务器通信连接；供电单元，其与所述模拟信号处理单元、所述单片机处理单元和所述通信单元相连接。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，具体包括：根据电压电流一体化传感器的编号，查询到与所述电压电流一体化传感器的编号相关联的微型定位仪地理位置，然后将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述判断是否出现故障的具体过程为：所述总服务器上设置有正常阈值，所述数据分析单元对所述数据处理单元传送的数据进行分析，若在正常阈值范围内，则判断配电网络正常，若超出正常阈值范围，则判断配电网络出现故障。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，每个所述电压电流一体化传感器均与一所述数据处理单元电连接。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述数据处理单元还包括关联单元，其用于将微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述数据处理单元中关联单元的关联信息通过人工手动输入。

优选的是，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，在所述总服务器上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图，具体过程为：每个微型定位仪将该微型定位仪所处的地理位置信息传送至所述总服务器后，在所述总服务器上的导航地图上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图。

本发明至少包括以下有益效果：由于在配电网线路及分支线路的节点处均设置一微型定位仪，每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，因此，在所述总服务器上根据微型定位仪的位置能够形成该配电网线路及分支线路的地理网络关系图；在配电网线路及分支线路的节点处均设置一个或多个非接触式电压电流一体化传感器，所述电压电流一体化传感器输出的测量信号经过数据处理单元处理后传送至调度中心的所述总服务器上，因此，在总服务器上能够获取所有电压电流一体化传感器测得的数据信息；对每个电压电流一体化传感器均进行编号，并将相同节点处的微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联，所述数据处理单元向所述总服务器传送信号的同时也将微型定位仪与电压电流一体化传感器的关联信息传送至所述总服务器上，如此做的好处是在总服务器上我们能够得到每个电压电流一体化传感器的位置信息，以便能够将相应位置处的电压电流一体化传感器测测的数据信息显示在地理网络关系图上，能够进一步地判定故障发生的位置；所述总服务器上的数据分析单元接收到所述数据处理单元传送的数据后进行分析，判断是否出现故障，并将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，若判断结果为正常，则显示绿色，若判断结果为出现故障，则显示红色，能够警示工作人员该位置处出现故障，电网运维人员可以根据调度员的指令直接前往故障点处理故障，提高故障维修率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明实施例所述的中低压配电网络故障定位方法流程示意图；

图2是本发明实施例的数据处理单元的关系结构示意图；

图3是本发明实施例的总服务器上的关系结构示意图；

图4为电流电压测量传感器的卡合结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1～3所示，本发明实施例提供的中低压配电网络故障定位方法，包括下列步骤：

步骤一、在配电网线路及分支线路的节点处均设置一微型定位仪，每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，在所述总服务器上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图。

采用微型定位仪，一是体积小，几乎不占空间，在相关节点设置时也方便。市面上出售的微型定位仪均可，只要能够实现本实施例所述的功能即可。

步骤二、在配电网线路及分支线路的节点处均设置一个或多个非接触式电压电流一体化传感器，所述电压电流一体化传感器输出的测量信号经过数据处理单元处理后传送至调度中心的所述总服务器上；其中，对每个电压电流一体化传感器均进行编号，并将相同节点处的微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联，所述数据处理单元向所述总服务器传送信号的同时也将微型定位仪与电压电流一体化传感器的关联信息传送至所述总服务器上。

其中，电压电流一体化传感器是为了实现电压电流的同时测量，分别将电压电流测量传感器组合在一起，具体实施时，可以将电压电流测量传感器设计成卡扣形式，通过卡扣卡合在一起，如图4所示，具体的结构可以为：电流测量传感器1的两端位置处设置有卡柱3，在电压测量传感器2的两端位置处设置有与卡柱3相对应的卡扣4，卡柱3插入至卡扣4中将电流测量传感器和电压测量传感器卡合在一起。电压电流传感器尽量使用尺寸小，安装方便的结构。可以根据实际情况决定在节点处设置的电压电流一体化传感器个数，如果设置多个电压电流一体化传感器时，则这多个电压电流一体化传感器对应的地理位置是相同的。

步骤三、所述总服务器上的数据分析单元接收到所述数据处理单元传送的数据后进行分析，判断是否出现故障，并将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，若判断结果为正常，则显示绿色，若判断结果为出现故障，则显示红色。

由于在配电网线路及分支线路的节点处均设置一微型定位仪，每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，因此，在所述总服务器上根据微型定位仪的位置能够形成该配电网线路及分支线路的地理网络关系图；在配电网线路及分支线路的节点处均设置一个或多个非接触式电压电流一体化传感器，所述电压电流一体化传感器输出的测量信号经过数据处理单元处理后传送至调度中心的所述总服务器上，因此，在总服务器上能够获取所有电压电流一体化传感器测得的数据信息；对每个电压电流一体化传感器均进行编号，并将相同节点处的微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联，所述数据处理单元向所述总服务器传送信号的同时也将微型定位仪与电压电流一体化传感器的关联信息传送至所述总服务器上，如此做的好处是在总服务器上我们能够得到每个电压电流一体化传感器的位置信息，以便能够将相应位置处的电压电流一体化传感器测测的数据信息显示在地理网络关系图上，能够进一步地判定故障发生的位置；所述总服务器上的数据分析单元接收到所述数据处理单元传送的数据后进行分析，判断是否出现故障，并将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，若判断结果为正常，则显示绿色，若判断结果为出现故障，则显示红色，能够警示工作人员该位置处出现故障，电网运维人员可以根据调度员的指令直接前往故障点处理故障，提高故障维修率。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，若所述地理网络关系图上显示红色时，则触发所述总服务器上的报警模块7。在所述总服务器上设置报警模块，一旦地理网络关系图上出现红色，就会报警，以做警示，表明出现故障了，能够及时地通知工作人员。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述数据处理单元，其与电压电流一体化传感器相连接，包括：模拟信号处理单元1，其用以将一体化传感器输出的测量信号处理成适合ad转换的信号；单片机处理单元2，其与所述模拟信号处理单元相连接，用以将所述模拟信号处理单元处理后的信号进行采样与模数转换；通信单元3，其与所述单片机处理单元2相连接，并与所述总服务器通信连接；供电单元4，其与所述模拟信号处理单元1、所述单片机处理单元2和所述通信单元3相连接。

模拟信号处理单元对电压电流一体化传感器测得的电压电流数据进行处理，以便于单片机处理单元能够处理。单片机处理单元对模拟信号处理单元处理后的数据进行采样和模数即ad转换，得到离散波形数据，并将之传送至通信单元。通信单元为wi-fi通信单元，通信单元在接收到数据后，将其打包发送至总服务器的相对应的接收端口，单片机处理单元可以为c8051f410单片机处理单元。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来，具体包括：根据电压电流一体化传感器的编号，查询到与所述电压电流一体化传感器的编号相关联的微型定位仪地理位置，然后将判断结果在所述地理网络关系图上显示出来。由于将电压电流一体化传感器的输出数据传送至总服务器时，将该电压电流一体化传感器与微型定位仪的关联信息也传送至总服务器上，因此，总服务器上的数据分析单元对所述数据处理单元传送的数据进行分析后，然后根据微型定位仪与电压电流一体化传感器的关联信息在地理网络关系图上找到相应的位置，并将判断的结果显示出来。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述判断是否出现故障的具体过程为：所述总服务器上设置有正常阈值，所述数据分析单元7对所述数据处理单元传送的数据进行分析，若在正常阈值范围内，则判断配电网络正常，若超出正常阈值范围，则判断配电网络出现故障。这个正常阈值范围可以根据实际情况进行具体设置，以判断配电网络是否出现故障。由于电压电流一体化传感器设置在配电网线路及分支线路的节点处，每个节点处的电流电压值可能不会相同，因此，对每一个节点处的电流电压值均设置有正常阈值，若其中一节点处的电压的正常阈值为不超过10kv，数据分析单元对数据处理单元传送的数据进行分析后，若发现其超过正常阈值范围10kv，则判断该节点处的配电网络出现故障，若发现其不超过正常阈值阈值范围10kv，则判断该节点处的配电网络正常运行。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，每个所述电压电流一体化传感器均与一所述数据处理单元电连接。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述数据处理单元还包括关联单元5，其用于将微型定位仪地理位置信息和电压电流一体化传感器的编号进行关联。所述数据处理单元中关联单元5的关联信息通过人工手动输入。在所述数据处理单元的硬件上设置有关联信息输入口。

在其中一具体实施方式中，所述的中低压配电网络故障定位方法，所述每个微型定位仪均与调度中心的总服务器相连，在所述总服务器上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图，具体过程为：每个微型定位仪将该微型定位仪所处的地理位置信息传送至所述总服务器后，在所述总服务器上的导航地图8上形成配电网线路及分支线路的地理网络关系图。

综上，该方法能够准确、及时地获取故障发生的位置信息，故障定位准确率能够达到90％以上，定位时间能够控制在10～15分钟以内，电网运维人员可以根据调度员的指令直接前往故障点处理故障，提高故障维修率，大大简化了故障抢修流程，能够监控整个中低压配电网的安全情况。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。