一种基于配电网监控系统的故障监控系统的制作方法
【专利摘要】一种基于配电网监控系统的故障监控系统，涉及配电网在线监测与故障诊断领域，为了解决小电流接地系统的单相接地故障不易被发现的问题。GPS授时模块触发电流采集模块，电流采集模块采集三相电流信号，电流采集模块连接CPU控制模块一，CPU控制模块一连接通信模块一；零序电压采集模块采集主站的零序电压，零序电压采集模块连接CPU控制模块二，CPU控制模块二连接通信模块二，通信模块一和通信模块二之间进行通信；本实用新型能找出故障发生点的位置，提高了配电网出现突发故障后监控系统运行的可靠性。本实用新型适用于监控配电网。
【专利说明】
一种基于配电网监控系统的故障监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及配电网在线监测与故障诊断领域，具体涉及基于零序电压监测的故障监控技术。
【背景技术】
[0002]配电网规模庞大，分支众多，在线监测时数据采集量大，其发生故障的概率也要远远高于输电网；另外，配电网直接与负荷侧相连，配网是否正常运行直接关系到负荷侧能否正常用电，因此，在配电网发生故障后，如何准确及时的将故障信息上传，为调度人员提供可靠数据参考是保证配电网安全稳定运行，提高配电网供电能力和供电可靠性的重要问题。
[0003]小电流接地系统又称为中性点非直接接地系统，包括三种接地类型:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经高阻接地。我国IlOkV以下的电网多采用该系统。其优点是，当系统发生单相接地故障时不形成短路回路，只是经线路对地电容形成回路，接地点的电流很小，三相线电压仍然保持对称关系，不影响对负荷连续供电，故不必立即跳闸，规程规定可以继续运行I?2h，从而提高了系统运行的可靠性。但是小电流接地系统发生单相接地故障时，其它两相对地电压升高，有可能进一步扩大成两点或多点接地甚至是相间短路。所以，一旦发生了单相接地故障，希望能尽快找到故障点以便运行人员及时排除故障。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是为了解决小电流接地系统的单相接地故障不易被发现的问题，从而提供一种基于配电网监控系统的故障监控系统。
[0005]本实用新型所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统，包括主站系统和支路终端；
[0006]支路终端，包括GPS授时模块、电流采集模块、CPU控制模块一和通信模块一；
[0007]GPS授时模块的触发信号输出端连接电流采集模块的触发信号输入端，电流采集模块采集三相电流信号，电流采集模块的电流信号输出端连接CPU控制模块一的电流信号输入端，CPU控制模块一的电流信号输出端连接通信模块一的电流信号输入端，通信模块一的故障发生信号输出端连接CPU控制模块一的故障发生信号输入端，CPU控制模块一的故障发生信号输出端连接电流采集模块的控制电流信号上传端；
[0008]主站系统，包括零序电压采集模块、CPU控制模块二和通信模块二；
[0009]零序电压采集模块采集主站的零序电压，零序电压采集模块的输出端连接CPU控制模块二的零序电压信号输入端，CPU控制模块二的故障发生信号输出端连接通信模块二的故障发生信号输入端，通信模块二的电流信号输出端连接CPU控制模块二的电流信号输入端；
[0010]通信模块一和通信模块二之间进行通信。
[0011]本实用新型的一种基于配电网监控系统的故障监控系统，基于现有配电网监控系统，在现有配电网监控系统中进一步增加主站系统和支路终端，监控系统的通信系统运行模式分为正常传输模式和紧急传输模式。通过在主站侧监控零序电压判断小电流接地系统单相接地是否发生故障，正常状态下系统零序电压为O，当发生单相接地故障时，系统零序电压升高至相电压，主站系统以此作为触发信号，通信系统中止正常传输模式，开启紧急传输模式，保证将故障发生信号以最快方式传送至支路终端。紧急传输模式是指当系统发生故障时，通信系统立刻终止所有常规数据传输，保证故障发生信号以最快方式传送至支路终端，当支路电流信号传回主站后，通信系统恢复正常传输模式。
[0012]电流采集模块由GPS(GlobalPosit1ning System，全球定位系统)授时模块输出的IPPS标准授时信号启动，对线路三相电流信号进行采集，需同时采集幅值与相角，正常传输模式下电流信号不上传至CPU控制模块一，当接收到主站系统发送的故障发生信号后通过对时标将故障前后一个时间段内的所有电流采集信号打包上传回主站系统，上传成功后通信系统恢复正常传输模式。
[0013]主站系统的通信模块二将接受到的电流信号通过相量合成得到零序电流，由于线路存在不平衡电流，所以正常运行状态下线路零序电流也可能不为0，故对故障前后多时间点进行零序电流合成，得到零序电流的变化量，通过比较零序电流的变化量，可消除由不平衡电流所带来的影响，从而准确找出故障发生点所在线路。
[0014]本实用新型所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统通过对线路故障前后各支路零序电流变化的对比分析，找出故障发生点的位置，再配合改进的通信运行方式，确保故障信息可及时进行上传，提高了配电网出现突发故障后监控系统运行的可靠性。
[0015]本实用新型适用于监控配电网。
【附图说明】
[0016]图1是【具体实施方式】一所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统的结构示意图；
[0017]图2是【具体实施方式】一中的零序电压采集模块在配电网中的结构示意图；分支为配电网中的支路。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统，包括主站系统和支路终端；
[0019]支路终端，包括GPS授时模块1、电流采集模块2、CPU控制模块一3和通信模块一 4;
[0020]GPS授时模块I的触发信号输出端连接电流采集模块2的触发信号输入端，电流采集模块2采集三相电流信号，电流采集模块2的电流信号输出端连接CPU控制模块一3的电流信号输入端，CPU控制模块一 3的电流信号输出端连接通信模块一 4的电流信号输入端，通信模块一 4的故障发生信号输出端连接CPU控制模块一 3的故障发生信号输入端，CPU控制模块一 3的故障发生信号输出端连接电流采集模块2的控制电流信号上传端；
[0021 ]主站系统，包括零序电压采集模块5、CPU控制模块二 6和通信模块二 7;
[0022]零序电压采集模块5采集主站的零序电压，零序电压采集模块5的输出端连接CPU控制模块二 6的零序电压信号输入端，CPU控制模块二 6的故障发生信号输出端连接通信模块二 7的故障发生信号输入端，通信模块二 7的电流信号输出端连接CPU控制模块二 6的电流信号输入端；
[0023]通信模块一4和通信模块二 7之间进行通信。
[0024]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统作进一步说明，本实施方式中，GPS授时模块I触发电流采集模块2以Is为间隔对二相电流?目号进行米集。
[0025]【具体实施方式】三:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统作进一步说明，本实施方式中，通信模块一4和通信模块二7之间采用GPRS、Zigbee、Adhoc或光纤进行通信。
[0026]本实施方式可以采用GPRS、Zigbee或Adhoc无线通信方式，也可以采用传统光纤通讯手段。
[0027]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于配电网监控系统的故障监控系统，其特征在于，包括主站系统和支路终端； 支路终端，包括GPS授时模块(I)、电流采集模块(2)、CPU控制模块一(3)和通信模块一(4)； GPS授时模块(I)的触发信号输出端连接电流采集模块(2)的触发信号输入端，电流采集模块(2)采集三相电流信号，电流采集模块(2)的电流信号输出端连接CPU控制模块一(3)的电流信号输入端，CPU控制模块一 (3)的电流信号输出端连接通信模块一 (4)的电流信号输入端，通信模块一 (4)的故障发生信号输出端连接CPU控制模块一 (3)的故障发生信号输入端，CPU控制模块一 (3)的故障发生信号输出端连接电流采集模块(2)的控制电流信号上传端； 主站系统，包括零序电压采集模块(5)、CRJ控制模块二(6)和通信模块二(7); 零序电压采集模块(5)采集主站的零序电压，零序电压采集模块(5)的输出端连接CPU控制模块二 (6)的零序电压信号输入端，CPU控制模块二 (6)的故障发生信号输出端连接通信模块二 (7)的故障发生信号输入端，通信模块二 (7)的电流信号输出端连接CPU控制模块二 (6)的电流信号输入端； 通信模块一 (4)和通信模块二 (7)之间进行通信。2.根据权利要求1所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统，其特征在于，GPS授时模块(I)触发电流采集模块(2)以Is为间隔对三相电流信号进行采集。3.根据权利要求1所述的一种基于配电网监控系统的故障监控系统，其特征在于，通信模块一 (4)和通信模块二 (7)之间采用GPRS、Zigbee、Adh0C或光纤进行通信。
【文档编号】G01R31/08GK205450179SQ201620284435
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】陈丰, 汪春锋, 陈继民, 王明丽, 王琢, 李冰
【申请人】国网黑龙江省电力有限公司绥化供电公司, 国家电网公司