故障指示器在线录波方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种故障指示器在线录波方法。
【背景技术】
[0002]我国中低压配电网的中性点广泛采用不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地这三种非有效接地方式。在非有效接地系统中，单相接地故障是最常见的故障类型。但由于该系统发生单相接地故障时的故障电流很微弱，配电系统的参数和负荷不对称，以及故障点电弧不稳定等原因，普通故障指示器的单相接地故障判断准确率并不高。普通的故障指示器，一旦发生误动或者拒动，无法及时分析原因；而专业的在线录波装置，只能安装在变电站出口位置，无法获取线路其他地方的故障录波。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种成本低且方便快捷的故障指示器在线录波方法。
[0004]本发明提供的这种故障指示器在线录波方法，该方法包括如下步骤:
步骤一，故障指示器进行电流和电场采样并计算；
步骤二，根据步骤一的计算结果判断是否满足录波启动条件；
步骤三，当满足录波启动条件时，启动录波，并保存采样数据；
录波启动条件包括自动录波启动条件和人工召测录波启动条件；自动录波启动条件是:电场满足电场变化阈值条件时，开启录波；人工召测录波启动条件是:通过无线通信方式开启录波功能；
步骤四，当步骤三中的采样数据所存放的缓存区中前一半容量为故障前的保存数据、余下一半容量能存放故障后的保存数据时，停止录波，并停止保存采样数据。
[0005]所述步骤四停止保存采样数据后，故障指示器若接收到外部设备发出的数据交互请求，则故障指示器通过无线通信方式与该设备进行数据交互。
[0006]所述故障指示器通过无线通信方式与外部设备进行数据交互时，为了保证通信的可靠性，采用多次超时重发机制，为了保证通信的完整性和可靠性，对数据交互时的收发报文均进行了校验。
[0007]所述外部设备包括通信终端或上位机；通信终端根据主站下发的命令通过无线通信方式从故障指示器召测其录波数据，然后再将该录波数据按COMTRADE协议格式上传至主站；上位机通过无线通信方式直接从故障指示器中获取其录波数据。
[0008]所述步骤三中保存采样数据采用队列先进先出方式将数据保存到缓存区。
[0009]所述步骤三中的电场变化阈值可设，且该阈值能通过无线方式进行设置。
[0010]所述步骤三中人工召测录波通过无线通信方式开启录波功能。
[0011]所述步骤三中保存采样数据的类型包括电流瞬时值、电场瞬时值、电流平均值、电场平均值。
[0012]所述电流瞬时值为每半周波采样若干个点的计算值；所述电场瞬时值为每半周波采样若干个点的计算值。
[0013]所述电流平均值是由若干个电流瞬时值计算得到；所述电场平均值是由若干个电场瞬时值计算得到。
[0014]本发明将故障指示器和在线录波功能巧妙结合起来，各取所长，成本低，安装方便快捷，可以分布在线路任何地方录波。一旦故障指示器发生误动或者拒动，可以通过获取录波数据及时分析原因。
[0015]本发明还可以获得不同线路(变电站出口或者支线)故障时刻的波形，从中分析提取故障时刻特性信息，为接地判断提供可靠的第一手资料。此外，本发明根据实际数据可以调整指示器判据，从而提高判断准确率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的一种实施方式流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0018]如图1所示，本发明可按照下列步骤进行具体操作。
[0019]实施例一:由上位机获取故障指示器的录波数据。
[0020]步骤1，故障指示器进行初始化。
[0021]步骤2，故障指示器进行电流和电场采样并计算。
[0022]步骤3，根据步骤2的计算结果判断是否满足录波启动条件；
当电场下降30%时，自动启动录波，并转至步骤4 ;或当外部设备通过无线通信方式开启录波功能，人工召测录波启动，并转至步骤4 ;否则返回至步骤2，继续采样并计算；其中，电场变化阈值“30%”可以通过无线通信方式进行设置。
[0023]步骤4，保存采样数据，采用队列先进先出方式将数据保存到缓存区。
[0024]该采样数据的类型包括电流瞬时值、电场瞬时值、电流平均值、电场平均值。电流瞬时值为每半周波采样N个点的积分值；电场瞬时值为每半周波采样N个点的积分值。电流平均值是由M个电流瞬时值的总加和取平均得到；电场平均值是由M个电场瞬时值的总加和取平均得到。
[0025]步骤5，当步骤4中的采样数据所存放的缓存区中前一半容量为故障前的周波数据、余下一半容量能存放故障后的周波数据时，停止录波，并转至步骤6;否则返回值步骤4。
[0026]步骤6，停止保存采样数据。
[0027]步骤7，若故障指示器接收到上位机的数据读取请求，则转至步骤8 ;否则结束。
[0028]步骤8，故障指示器和上位机之间通过无线通信协议进行数据交互。为保证通信的可靠性，本发明采用了多次超时重发机制；另外，为保证数据的完整性和可靠性，本发明对二者之间的收发报文均进行了总加和校验。
[0029]步骤9，上位机获得数据后进行数据处理，分析。
[0030]至此，一次完整数据录波结束。
[0031]由于无线收发报文长度有限，少于录波数据总长，上位机需要分多次读取数据后进行重组，绘图分析。
[0032]实施例二:由配网线路故障定位系统中的主站通过通信终端获取故障指示器的录波数据。
[0033]此时，通信终端由于接收到主站定时或者手动方式下发的获取故障指示器录波数据的命令，需从故障指示器召测其录波数据，其具体步骤如下。
[0034]步骤I至步骤6与实施例——致。
[0035]步骤7,，若故障指示器接收到通信终端的数据读取请求，则转至步骤8 ;否则结束。
[0036]步骤8'，故障指示器和通信终端之间通过无线通信协议进行数据交互。为保证通信的可靠性，本发明采用了多次超时重发机制；另外，为保证数据的完整性和可靠性，本发明对二者之间的收发报文均进行了总加和校验。
[0037]步骤9'，通信终端获取该录波数据后，将该数据按COMTRADE协议格式上传给主站，由主站解析。
[0038]至此，一次完整数据录波结束。
【主权项】
1.一种故障指示器在线录波方法，该方法包括如下步骤: 步骤一，故障指示器进行电流和电场采样并计算； 步骤二，根据步骤一的计算结果判断是否满足录波启动条件； 步骤三，当满足录波启动条件时，启动录波，并保存采样数据； 录波启动条件包括自动录波启动条件和人工召测录波启动条件；自动录波启动条件是:电场满足电场变化阈值条件时，开启录波；人工召测录波启动条件是:通过无线通信方式开启录波功能； 步骤四，当步骤三中的采样数据所存放的缓存区中前一半容量为故障前的保存数据、余下一半容量能存放故障后的保存数据时，停止录波，并停止保存采样数据。
2.根据权利要求1所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述步骤四停止保存采样数据后，故障指示器若接收到外部设备发出的数据交互请求，则故障指示器通过无线通信方式与该设备进行数据交互。
3.根据权利要求2所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述故障指示器通过无线通信方式与外部设备进行数据交互时，采用多次超时重发机制，且对数据交互时的收发报文均进行了校验。
4.根据权利要求2所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述外部设备包括通信终端或上位机；通信终端根据主站下发的命令通过无线通信方式从故障指示器召测其录波数据，然后再将该录波数据按COMTRADE协议格式上传至主站；上位机通过无线通信方式直接从故障指示器中获取其录波数据。
5.根据权利要求1所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述步骤三中保存采样数据采用队列先进先出方式将数据保存到缓存区。
6.根据权利要求1所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述步骤三中的电场变化阈值可设，且该阈值能通过无线方式进行设置。
7.根据权利要求1所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述步骤三中人工召测录波通过无线通信方式开启录波功能。
8.根据权利要求1所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述步骤三中保存采样数据的类型包括电流瞬时值、电场瞬时值、电流平均值、电场平均值。
9.根据权利要求8所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述电流瞬时值为每半周波采样若干个点的计算值；所述电场瞬时值为每半周波采样若干个点的计算值。
10.根据权利要求8所述的故障指示器在线录波方法，其特征在于，所述电流平均值是由若干个电流瞬时值计算得到；所述电场平均值是由若干个电场瞬时值计算得到。
【专利摘要】本发明公开了一种故障指示器在线录波方法，故障指示器进行电流和电场采样并计算；根据上一步的计算结果判断是否满足录波启动条件；当满足录波启动条件时，启动录波，并保存采样数据；录波启动条件包括自动录波启动条件和人工召测录波启动条件；自动录波启动条件是：电场满足电场变化阈值条件时，开启录波；人工召测录波启动条件是：通过无线通信方式开启录波功能；当步骤三中的采样数据的保存数据长度达到缓存区大小的一半时，停止录波，并停止保存采样数据。本发明将故障指示器和在线录波功能巧妙结合起来，各取所长，成本低，安装方便快捷，可以分布在线路任何地方录波。一旦故障指示器发生误动或者拒动，可以通过获取录波数据及时分析原因。
【IPC分类】G01R19-00, G08C17-02, G01R31-08
【公开号】CN104698337
【申请号】CN201510077588
【发明人】何姗, 阳武, 黄雄凯, 许健, 文江林, 李君
【申请人】威胜电气有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月13日