一种输电线断路监测系统及方法与流程

本发明涉及一种线路监测装置及方法，尤其涉及一种输电线断路监测系统及方法。

背景技术：

电能做为一种能源，有着十分重要的作用，它主要通过输电线路输送到各个用电区，这些输电线路纵横交错，遍布于城市和农村的各个角落，将电能输送到每一个需要的地方。这这些输电线路经常会遭到破坏，如：人工盗剪和施工损坏等。损坏的输电线无法继续供电，给人们的生活、生产都带来极大影响、设置造成巨大经济损失。为了解决这一问题，目前常常使用监测报警装置对输电线路进行监测，这种监测是通过在输电线路上施加偏置电流，通过监测输电线路的电流情况来确认线路是否存在断路，在线路断开时，其偏置电流消失，电流检测电路检测不到电流则可判断线路断路。

但是，现有的监测装置并不准确，主要原因在于，虽然线路损坏，破损的输电线同样会产生偏置电流，该种由输电线自身产生的偏置电流被电流检测电路检测到，会误认为此电流为线路上施加的偏置电流，由此判断线路正常，从而产生此错误判断。由于目前的监测装置不能准确监测线路断路情况，这边导致许多时候，输电线路已然断路了，但监测装置并未报警，形同虚设，不能监测线路状况，及时反馈信息进行维修，依然会导致大量电能的损失。对此，要解决这一问题，则需要提供一种更为准确可靠的输电线断路监测系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种输电线断路监测系统及方法，解决目前输电线监测装置不能准确监测线路断路情况的问题，进一步解决了输电线在不传输电力时的监测问题。

本发明所述的一种输电线断路监测系统，包括输电线路，还包括：

监测尾端，设置于输电线路尾端用于产生偶次谐波；

监测终端，设置于输电线路前端用于监测输电线路上的电流情况，检测是否存在偶次谐波，未检测到偶次谐波则发出线路断路信号。

本发明所述的一种输电线断路监测系统，通过设置监测终端和监测尾端对输电线路进行断路监测。通常电力传输采用的是三项平衡的系统，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。基于这一特点，本发明通过设置监测尾端以产生偶次谐波，其产生的偶次谐波通过输电线路与需传输的电力一同传输，监测终端利用电流互感器监测输电线路的电流，并对请进行分析，监测其中是否包含偶次谐波。由于三项平衡的系统本身不可能产生偶次谐波，则检测到的偶次谐波必然由监测尾端发生，故而可判断输电线路完好，未出现破损；如果未检测到偶次谐波，则表明输电线路出现断路，偶次谐波丢失。该种监测系统，在输电线路处于有电状态（输送电力的状态）时，不以线路电流来表征线路情况，而以偶次谐波来表征电路是否断路，这种监测系统，可准确检测输电线的破损及断路。因为破损的输电线可能产生偏置电流，如果以偏置电流作为线路情况表征量，则会受干扰电流的影响致使监测结果不准确；但破损的输电线不可能自发产生偶次谐波，则无法影响如本发明所述的以偶次谐波为线路情况表征量的监测系统，故而该种输电线断路监测系统避免了破损线路的干扰电流对监测结果的影响，可更准确的监测输电线的断路情况。

进一步，本发明所述的一种输电线断路监测系统，其特征在于，所述监测终端还包括无电断路检测模块，监测尾端还包括无电续流模块；无电断路检测模块，接收中央处理器的指令，对电力传输的输电线路供电，检测输电线路电流，发送有电流信息或无电流信息至中央处理器；确认输电线路状态，输电线路处在无电状态则发出无电检测指令至无电断路检测模块，接收到无电断路检测模块反馈的无电流信息则发出线路断路信息；无电续流模块，于监测终端配合在无电力传输的输电线路上产生电流。

当输电线路处于无电状态时，偶次谐波无法再输电线路内传输，电流互感器也无法监测输电线路的电流情况，此种情况下，无法通过监测偶次谐波来判断线路状况，但在线路处于无电状态时也能被损坏，如不解决这一问题，则导致输电线路处于无电状态时的线路状况无法被监测，此时线路被破坏则无法及时发现。对此，本发明提供一种更优的输电线断路监测系统，更进一步的解决了在输电线处于无电状态（不输送电力的状态）时的监测问题。在输电线路处于无电状态时，监测终端切换为无电监测状态，对输电线路供电形成有监测终端、输电线路和监测尾端构成的回路，监测终端监测此回路内的电流，如无电流则说明回路断路。该种监测弥补了偶次谐波监测不适于输电线路无电的情况，完善了整个监测系统，真正提供了一种准确可靠的输电线断路监测系统。

本发明所述的一种输电线断路监测方法，包括以下步骤：

s1，确认当前输电线路状态，处于有电状态则进入步骤s2，处于无电状态则进入步骤s3；

s2，监测尾端产生偶次谐波并随输电线路传输，监测终端检测输电线路电流中是否存在偶次谐波，如存在则继续监测，如不存在则进入步骤s4；

s3，监测终端切换为无电状态，为处于无电状态的输电线路供电，检测输电线路是否存在电流，如果存在则继续监测，如不存在则进入步骤s4；

s4，监测终端根据监测的信息判断输电线路断路，发出线路断路信息。

本发明所述的本发明所述的一种输电线断路监测方法，通过在输电线路上施加电流或偶次谐波来进行断路监测。通常电力传输采用的是三项平衡的系统，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。基于这一特点，本发明通过在输电线路上施加偶次谐波，该偶次谐波通过输电线路与需传输的电力一同传输，而后监测输电线路的电流，并对请进行分析，监测其中是否包含偶次谐波。由于三项平衡的系统本身不可能产生偶次谐波，则检测到的偶次谐波必然由监测尾端施加，故而可判断输电线路完好，未出现破损；如果未检测到偶次谐波，则表明输电线路出现断路，偶次谐波丢失。该种监测方法，在输电线路处于有电状态（输送电力的状态）时，不以线路电流来表征线路情况，而以偶次谐波来表征电路是否断路，这种监测方法，可准确检测输电线的破损及断路。因为破损的输电线可能产生干扰电流，如果以电流值作为线路情况表征量，则会受干扰电流的影响致使监测结果不准确；但破损的输电线不可能自发产生偶次谐波，则无法影响如本发明所述的以偶次谐波为线路情况表征量的监测方法，故而该种输电线断路监测方法避免了破损线路的干扰电流对监测结果的影响，可更准确的监测输电线的断路情况。本发明所述的一种输电线断路监测方法，更进一步的解决了在输电线处于无电状态（不输送电力的状态）时的监测问题。在输电线路处于无电状态时，监测终端切换为无电监测状态，对输电线路供电形成有监测终端、输电线路和监测尾端构成的回路，监测终端监测此回路内的电流，如无电流则说明回路断路。该种监测弥补了偶次谐波监测不适于输电线路无电的情况，完善了整个监测方法，真正提供了一种准确可靠的输电线断路监测方法。

附图说明

图1是本发明所述的一种输电线断路监测系统的系统框图1。

图2是本发明所述的一种输电线断路监测系统的系统框图2。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种输电线断路监测系统，包括输电线路，还包括：监测尾端，设置于输电线路尾端用于产生偶次谐波；监测终端，设置于输电线路前端用于监测输电线路上的电流情况，检测是否存在偶次谐波，未检测到偶次谐波则发出线路断路信号。由于三项平衡的系统本身不可能产生偶次谐波，则检测到的偶次谐波必然由监测尾端施加，故而可判断输电线路完好，未出现破损；如果未检测到偶次谐波，则表明输电线路出现断路，偶次谐波丢失。

如图1所示，所述监测尾端可为偶次谐波发生模块，产生偶次谐波，并发送偶次谐波至输电线路进行传输由于三项平衡的系统本身不可能产生偶次谐波，故而此处的偶次谐波发生模块并不要求发生高次谐波，产生二次谐波即可，故此偶次谐波发生模块可有一二极管和一电阻组成，由于二极管的单向导通特性，故其在特定的半个周期内无法导套，其产生的谐波周期因此改变，即可产生二次谐波。

如图1所示，所述监测终端包括，电流互感器，套设与输电线路上，监测输电线路的电流情况，将监测到的电流信号，发送至谐波检测模块；有电谐波检测模块，接收电流信号并检测是否存在偶次谐波，将分析结果发送至中央处理器；中央处理器，确认输电线路状态，输电线路处在有电状态则接收有电谐波检测模块的反馈信息，接收到未偶次谐波信息则发出线路断路信息。监测终端通过监测输电线路电流是否存在偶次谐波判断线路是否出现断路，如果检测到存在偶次谐波，由于输电线路不可自发产生偶次谐波，这该偶次谐波来自输电线路尾端设置的监测尾端发生，偶次谐波正常传输，则线路未出现断路；如果未检测到偶次谐波，则表明偶次谐波在输电线路中丢失，输电线路出现断路。

由于当线路处于无电状态时偶次谐波无法传输，则不能通过检测偶次谐波是否存在来监测输电线路是否存在断路，因此，这种仅以线路情况表征量的监测系统将无法适用于输电线无电状态。对此，本发明所述监测终端还包括无电断路检测模块，监测尾端还包括无电续流模块。如图1所示，无电断路检测模块，接收中央处理器的指令，对电力传输的输电线路供电，检测输电线路电流，发送有电流信息或无电流信息至中央处理器；确认输电线路状态，输电线路处在无电状态则发出无电检测指令至无电断路检测模块，接收到无电断路检测模块反馈的无电流信息则发出线路断路信息；无电续流模块，于监测终端配合在无电力传输的输电线路上产生电流。监测终端通过设置有电谐波检测模块和无电断路检测模块可对供电线处于有电状态和无电状态分别进行监测。供电线处于有电状态则监测输电线路电流是否存在偶次谐波，输电线路处于无电状态，则监测输电线路是否存在电流，如果输电线路处于有电状态，但未检测到偶次谐波，则表明输电线路出现断路，偶次谐波丢失；如果输电线路处于无电状态，但监测终端未检测到监测终端、输电线路和监测尾端组成的回路内的电流，则表明输电线路出现断路，导致回路断路。据此，该种监测系统既可以在输电线路处于有电状态下使用，也可以在输电线路处于无电状态下使用，完整准准确的监测线路断路情况。

如图2所示，所述无电断路检测模块包括，线路供电模块，接收中央处理器的指令对处于无电状态的输电线路供电；线路切换模块，无电断路检测模块切换为无电状态，连接无电终端电流检测模块和线路供电模块；无电终端电流检测模块，通过线路切换模块与线路供电模块、输电线路和检测尾端系统构成回路，监测线路电流，发送有电流信息或无电流信息至中央处理器。在输电线路处于无电状态时，监测尾端无法产生偶次谐波，此时，线路切换模块切换线路状态值无电状态，线路供电模块对输电线路供电，无电终端电流检测模块监测输电线路内的电流，如无电流则说明回路断路。

所述监测终端还包括报警模块，接收中央处理器发出的线路断路信息，产生报警信号。该报警模块可采用警示铃或闪灯等方式报警，旨在引起人员在注意，以便及时处理线路问题。该实施例中可采用蜂鸣器报警方式，即所述报警模块包括，驱动电路和蜂鸣器，驱动电路接收中央处理器的指令驱动蜂鸣器报警，当中央处理器确认线路断路是，蜂鸣器发出蜂鸣声以报警。

如图2所示，所述监测终端还包括通信模块，所述通信模块包括gsm通讯模块和rs485通信模块，实现监测终端与其他外接单元的通信。该监测终端可外接其他装置，通过设置通信模块，可解决不同设备的通信差异的问题，扩大该系统的适用范围。

如图2所示，所述监测终端还包括电源处理模块，所述电源处理模块包括防雷模块和整流滤波模块，将常用市电转换为监测终端的可用电。为了方便实用，通过设置电源处理模块可实现采用市电对该系统进行供电，故而，设置电源处理模块包括整流滤波模块可将220v的交流市电转换后为监测终端供电。同时，为了保证设备安全，该电源处理模块还设置防雷模块，对雷电进行导流，避免影响设备使用。

一种输电线断路监测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，确认当前输电线路状态，处于有电状态则进入步骤s2，处于无电状态则进入步骤s3；s2，监测尾端产生偶次谐波并随输电线路传输，监测终端检测输电线路电流中是否存在偶次谐波，如存在则继续监测，如不存在则进入步骤s4；s3，监测终端切换为无电状态，为处于无电状态的输电线路供电，检测输电线路是否存在电流，如果存在则继续监测，如不存在则进入步骤s4；s4，监测终端根据监测的信息判断输电线路断路，发出线路断路信息。该种监测方法首先确认线路状态，根据线路处于有电状态或无电状态，执行不同的监测步骤，输电线路处于有电状态则对输电线路施加偶次谐波，监测输电线路电流内是否存在偶次谐波来判断是否存在线路断路问题；输电线路处于无电状态，则通过监测终端为线路供电，监测输电线路内是否存在电流来判断否存在线路断路问题。

所述输电线断路监测方法，还包括步骤s5，根据监测终端的报警模块发出报警信号，该报警步骤旨在引起人员在注意，以便及时处理线路问题。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。