专利名称：一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能电网领域，具体涉及了一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统。
背景技术：
近年来，国家大力投资智能电网，电力工业迅速发展。依托现代信息、通信和控制技术，一个智能化、网络化的现代电网正在逐步建成。目前未实现馈线自动化的线路，主要是在IOkV线路或树状线路中采用重合器、分段器的方式实现，由于该种方式无需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电，因而具备容易实施、节省投资等优点。但是这种方式容易造成大面积失电，在排查出线路短路故障点并对其进行修复前，整个供电网络都将处于断电瘫痪状态、效。
实用新型内容针对上述不足，本实用新型提出一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统及其方法，可以快速找出短路故障点位置，切断其两端的配电开关以隔离短路故障点，并自动实现供电调度，以保障除短路点外正常区域的用电需求。为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统及其方法，包括:I)若干终端下位机:终端下位机设置于电网中的开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合。每个终端主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成。主控制器包含了 10/100MbpS以太网MAC，只需加上PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口，即可实现与控制中心PC机之间的通讯。为了提高通讯的可靠性和速度，将网络端口输出的电信号转换成光信号，用光纤作为通信介质。单模光纤的纤芯相应较细，且单模信号的距离损失比多模小，传输频带宽、容量大，传输距离远。可使用的光电转换器选用单模光纤收发器。存储模块中存储服务器IP、每个终端IP以及短路大电流门限值。继电器用于控制每个终端所连接的用户开关的分合。2)控制中心服务器上位机:基于网络服务器的电网实时信息管理系统，局域网内客户端通过Web服务器与数据库进行连接，实现数据的实时交互。操作系统采用Windows2000 Server,编程语言为Java语言，选用JSP技术实现Web系统与用户间的动态交互功能。采用SQL Server 2000数据库，以SQL语言为数据库操作指令语言。在上位机界面上根据实际的开关位置关系布网。上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，根据大电流报警信号，在80ms内隔离短路故障点，并做出供电调度以恢复正常区域的供电。本实用新型比之现有技术，优势在于:本实用新型的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，在电网中出现短路故障时，该系统可以迅速对短路故障点进行隔离，并完成供电恢复。整个处理过程在80ms内完成，可以在供电局电源断路器断开(200ms)前完成。整个过程无需人为干预，符合智能电网的发展需求，也正是智能电网“自愈”功能的要求。
图1为本实用新型系统结构框图。图2为短路故障发生在分支开关之外的输电线路示意图，短路点在开关A3和A4之间，其中(a)为故障前，(b)故障处理后。图3为短路故障发生在分支开关之间的输电线路示意图，短路点在开关A2、A3、B1和Cl之间，其中(a)为故障前，(b)故障处理后。图4为本实用新型终端下位机流程图。图5为本实用新型上位机故障处理主程序流程图。
具体实施方式
结合附图1中所示，本实用新型的一种电网中短路故障的快速隔离及供电恢复系统，包括:1.若干终端下位机:每个终端置于一台开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合。每个终端主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成。终端设计以NXP公司的LPC2364为主控制器，该控制器包含了 10/100MbpS以太网MAC，只需加上PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口，即可实现与控制中心PC机之间的通讯，PHY层芯片选用DP83848。为了提高通讯的可靠性和速度，我们将网络端口输出的电信号转换成光信号，用光纤作为通信介质。单模光纤的纤芯相应较细，且单模信号的距离损失比多模小，传输频带宽、容量大，传输距离远。本设计使用的光电转换器选用TP-LINK公司的单模光纤收发器，型号为TR-962D。用LPC2364自带的AD采样口进行采样。存储模块中存储服务器IP、每个终端IP以及短路大电流门限值。继电器用于控制每个终端所连接的用户开关的分合。2.控制中心服务器上位机:基于Web的电网实时信息管理系统，是局域网内客户端通过Web服务器与数据库进行连接，实现数据的实时交互。操作系统采用Windows2000Server,编程语言为Java语言，并米用Java产品Tomcat作为本系统的Web服务器，选用JSP技术实现Web系统与用户间的动态交互功能。采用SQL ServerfOOO数据库，以SQL语言为数据库操作指令语言。在上位机界面上根据实际的开关位置关系布网。上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，根据大电流报警信号，在80ms内隔离短路故障点，并做出供电调度以恢复正常区域的供电。具体地:I)开关分类:电网中的开关主要分两类:联络开关和分段开关。联络开关是在两条主馈线、两个变电站或者环路型式的分支线之间起联络作用的开关，每条支线上只能有一台联络开关，联络开关通常情况下是断开的。分段开关则是安置在线路段之间，把一条长线路分成了许多个线路段的开关，通常情况下是闭合的。联络开关和分段开关可以根据线路的负荷情况进行相互转换，实现配电网络重构，以达到平衡负荷的目的。同时本系统利用联络开关和分段开关进行自动短路隔离和供电恢复。图2中B2、A5、C2为所在支路的联络开关，其余为分段开关。2)线路设置:在上位机网页界面上根据实际开关的位置，画好电网结构图，如图2
所示，然后对每个开关的属性进行设置，每个开关的属性可以用如下数据结构表示:
权利要求1.一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，包括: 若干终端下位机:终端下位机设置于电网中的开关旁，每个终端下位机主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成，主控制器与网络通讯模块结合。
2.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述主控制器包含PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口。
3.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述网络通讯模块中，输出端口设有光电转换器。
4.根据权利要求3所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述光电转换器采用单模光纤收发器。
专利摘要本实用新型涉及一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，包括设置于电网中开关旁的若干终端下位机，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合；控制中心服务器上位机，在控制中心服务器上位机界面上根据实际的开关位置关系布网，控制中心服务器上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，并根据大电流报警信号，迅速隔离短路故障点，做出供电调度以恢复正常区域的供电。通过本实用新型的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，可以快速找出短路故障点位置，切断其两端的配电开关以隔离短路故障点，并自动实现供电调度，以保障除短路点外正常区域的用电需求。
文档编号H02H7/26GK202957590SQ20122044710
公开日2013年5月29日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者徐新民, 孙婷婷 申请人:苏州东剑智能科技有限公司