配电网合环判断仪及配电网合环判断系统的制作方法

本实用新型配电网技术领域，尤其是涉及一种配电网合环判断仪及配电网合环判断系统。

背景技术：

为了提高供电可靠性和电能质量，配电网一般采用“闭环设计，开环运行”的供电方式，即在线路检修或负荷切换时，通过合环操作以保证配电网络供电的可靠性和灵活性，并减小对用户的影响。

配电网带电合环是指两个变电站的低压母线各带一段配电线路，而线路之间通过联络开关连络。正常开环运行时，联络开关断开，两个站的母线分别带各自的配电线路；当其中某一个站所带配电线路的出线开关需要检修或有其他突发事件需要合环时，则先合上联络开关，再断开该站出线开关，通过另一个站的低压母线带上两段配电线路负荷的总过程。然而，在对配电网进行不停电转电的带电合环操作时，调度人员大多只是通过电压互感器简单测量联络开关两端的配电线路电压，通过对两侧线路电压差异的大致估算，凭借经验判断是否可以合环。这种人工判断方式效率较低，且判断准确性不高，导致配电网带电合环操作的安全性和可靠性较差。

针对上述现有技术中对于配电网是否可执行合环操作的人工判断方式效率较低且准确性不高，导致配电网带电合环操作的安全性和可靠性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种配电网合环判断仪及配电网合环判断系统，能够缓解现有技术中存在的对于配电网是否可执行合环操作的人工判断方式效率较低且准确性不高，导致配电网带电合环操作的安全性和可靠性较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种配电网合环判断仪，包括：壳体，壳体内部设置有依次连接的运行数据采集器、模数转换器和判断器；壳体的外壁上还设置有结果显示部，结果显示部与判断器相连；

壳体的外壁还开设有通孔，运行数据采集器的采集端部通过通孔从壳体的外壁探出；

运行数据采集器用于采集第一线路的第一运行数据，以及第二线路的第二运行数据，并将第一运行数据和第二运行数据以模拟信号的形式发送至模数转换器；其中，第一线路和第二线路分别位于待执行合环操作的联络开关两侧；

模数转换器用于将第一运行数据和第二运行数据从模拟信号转换为数字信号，将转换后的第一运行数据和转换后的第二运行数据发送至判断器；

判断器用于对转换后的第一运行数据和转换后的第二运行数据进行判断，将判断结果输出至结果显示部；

结果显示部用于显示判断结果。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述运行数据采集器包括第一电压互感器和第二电压互感器；第一电压互感器用于检测第一线路的矢量电压，得到第一线路矢量电压；第二电压互感器用于检测第二线路的矢量电压，得到第二线路矢量电压。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述判断器包括电压比较电路、相位比较电路和逻辑判断电路；其中，电压比较电路和相位比较电路的输入端均与模数转换器相连，电压比较电路和相位比较电路的输出端均与逻辑判断电路相连；

电压比较电路用于比较第一线路矢量电压和第二线路矢量电压的电压值，并生成电压差值；

相位比较电路用于比较第一线路矢量电压和第二线路矢量电压的相位值，并生成相位差值；

逻辑判断电路用于判断电压差值是否位于预设电压差阈值内，以及判断相位差值是否位于预设相位差阈值内，并将判断结果输出至结果显示部。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述结果显示部包括与逻辑判断电路相连接的第一显示灯和第二显示灯；

第一显示灯用于显示电压差值是否位于预设电压差阈值；第二显示灯用于显示相位差值是否位于预设相位差阈值。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述结果显示部为显示屏，用于以文字形式和数字形式显示判断结果。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，运行数据采集器、模数转换器和判断器集成设置于电路板上；

电路板上还设置有电源，电源通过电路板为运行数据采集器、模数转换器和判断器供电。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，判断仪还包括与逻辑判断电路相连接的报警器；

逻辑判断电路还用于在检测到电压差值不在预设电压差阈值内，和/或，相位差值不在预设相位差阈值时，触发报警器发出警报。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述判断仪还包括与判断器相连的通信模块；

判断器还用于将判断结果通过通信模块发送至关联终端，以使远端工作人员对判断结果进行记录和分析。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述壳体侧壁上还设置有防滑把手。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种配电网合环判断系统，包括第一方面任一种可能实施方式所提供的配电网合环判断仪，还包括带有联络开关的配电网；

配电网合环判断仪用于采集配电网的待执行合环操作的联络开关两侧线路的运行数据，以判断配电网是否执行合环操作。

本实用新型实施例提供了一种配电网合环判断仪及配电网合环判断系统，通过运行数据采集器采集分别位于待执行合环操作的联络开关两侧的第一线路的第一运行数据，以及第二线路的第二运行数据；由模数转换器将前述运行数据转换为数字信号后，通过判断器对转换后的第一运行数据和第二运行数据进行判断，并将判断结果显示于结果显示部。与现有技术中依靠人工判断是否合环，效率较低且准确性不高的问题相比，本实用新型实施例可以对联络开关两端线路的数据进行采集并判断，将判断结果显示于结果显示部，以便工作人员直接得到判断结果，极大提升了判断效率及准确性，进而增强了配电网带电合环操作的安全性和可靠性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种配电网合环判断仪的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的另一种配电网合环判断仪的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的另一种配电网合环判断仪的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种配电网合环判断仪的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的一种配电网合环判断系统的结构示意图。

图标：

10-运行数据采集器；10a-采集端；11-第一电压互感器；

12-第二电压互感器；20-模数转换器；30-判断器；31-电压比较电路；

32-相位比较电路；33-逻辑判断电路；40-结果显示部；50-报警器；

60-通信模块；70-壳体；71-通孔；80-防滑把手；

100-配电网合环判断仪；200-配电网。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前在判断配电网是否可执行合环操作时，大多依靠调度人员通过电压互感器简单测量联络开关两端的配电线路电压，通过对两侧线路电压差异的大致估算，凭借经验判断是否可以合环。考虑到这种人工判断方式效率较低，且估算结果不精确，判断准确性不高，导致配电网带电合环操作的安全性和可靠性较差的问题，基于此，本实用新型实施例提供的一种配电网合环判断仪及配电网合环判断系统，可以直接对配电网的联络开关两侧的电压进行检测并输出判断结果，极大提升了判断效率及准确性，进而增强了配电网带电合环操作的安全性和可靠性。以下对本实用新型实施例进行详细介绍。

实施例一：

本实施例提供了一种配电网合环判断仪，参见图1所示的一种配电网合环判断仪的结构示意图，包括：壳体(在图1中未示出)，壳体内部设置有依次连接的运行数据采集器10、模数转换器20和判断器30；壳体的外壁上还设置有结果显示部40，该结果显示部40与判断器30相连；

壳体的外壁还开设有通孔，运行数据采集器10的采集端部通过通孔从壳体的外壁探出；

运行数据采集器10用于采集第一线路的第一运行数据，以及第二线路的第二运行数据，并将第一运行数据和第二运行数据以模拟信号的形式发送至模数转换器；其中，第一线路和第二线路分别位于待执行合环操作的联络开关两侧；具体的，第一运行数据和第二运行数据可以为电压矢量数据。

模数转换器20用于将第一运行数据和第二运行数据从模拟信号转换为数字信号，将转换后的第一运行数据和转换后的第二运行数据发送至判断器；

判断器30用于对转换后的第一运行数据和转换后的第二运行数据进行判断，将判断结果输出至结果显示部；

结果显示部40用于显示判断结果。

本实用新型实施例提供的上述配电网合环判断仪，通过运行数据采集器采集分别位于待执行合环操作的联络开关两侧的第一线路的第一运行数据，以及第二线路的第二运行数据；由模数转换器将前述运行数据转换为数字信号后，通过判断器对转换后的第一运行数据和第二运行数据进行判断，并将判断结果显示于结果显示部。与现有技术中依靠人工判断是否合环，效率较低且准确性不高的问题相比，本实用新型实施例可以对联络开关两端线路的数据进行采集并判断，将判断结果显示于结果显示部，以便工作人员直接得到判断结果，这种通过器件对数据进行判断的方式得到的结果较为准确，而且极大提升了判断效率，增强了配电网带电合环操作的安全性和可靠性。

此外，上述配电网合环判断仪便于工作人员携带至现场进行判断，壳体也可以保护内部器件。

实施例二：

参见图2所示的另一种配电网合环判断仪的结构示意图，在图1的基础上，运行数据采集器包括第一电压互感器11和第二电压互感器12；第一电压互感器11用于检测第一线路的矢量电压，得到第一线路矢量电压；第二电压互感器12用于检测第二线路的矢量电压，得到第二线路矢量电压。具体的，第一电压互感器11和第二电压互感器12的采集端分别与第一线路和第二线路相接，第一电压互感器11和第二电压互感器12的输出端均与模数转换器20相连；

判断器包括电压比较电路31、相位比较电路32和逻辑判断电路33；其中，电压比较电路31和相位比较电路32的输入端均与模数转换器20相连，电压比较电路31和相位比较电路32的输出端均与逻辑判断电路33相连；

电压比较电路31用于比较第一线路矢量电压和第二线路矢量电压的电压值，并生成电压差值；具体操作为第一线路矢量电压的电压值与第二线路矢量电压的电压值作差，得到电压差值；

相位比较电路32用于比较第一线路矢量电压和第二线路矢量电压的相位值，并生成相位差值；具体操作为第一线路矢量电压的相位与第二线路矢量电压的电压作差，得到相位差值；通常相位差值为一个角度差。

逻辑判断电路33用于判断电压差值是否位于预设电压差阈值内，以及判断相位差值是否位于预设相位差阈值内，并将判断结果输出至结果显示部40。

电压比较电路、相位比较电路和逻辑判断电路均可参照相关技术实现，在此不再赘述。

通过上述配电网合环判断仪，可以非常准确的获得待执行合环操作的联络开关两侧线路的电压矢量，并由电压比较电路获得两侧电压差，相位比较电路获得两侧相位差，然后逻辑判断电路通过判断电压差值是否位于预设电压差阈值内、以及相位差值是否位于预设相位差阈值内，从而得到最终的判断结果。如果电压差值与相位差值均位于相应的阈值内，则说明联络开关两侧的线路可以连接，该配电网可以执行带电合环操作。上述方式可以对获得的联络开关两侧的电压数据进行准确的处理和判断，并将判断结果直接显示在结果显示部，无需工作人员再去对联络开关两侧分别测得的电压数据进行现场估算，并根据经验判断两端电压差值是否满足合环条件，较好的提升了判断效率和准确率，进而增强了配电网带电合环操作的安全性和可靠性。

为了能够较好的将判断结果显示于工作人员，结果显示部在具体实现时，本实施例提供了两种实施方式：

第一种实施方式为：结果显示部包括与逻辑判断电路相连接的第一显示灯和第二显示灯；

第一显示灯用于显示电压差值是否位于预设电压差阈值；第二显示灯用于显示相位差值是否位于预设相位差阈值。

上述实施方式成本较低，实现较为简单。例如，当电压差值位于预设电压差阈值时，逻辑判断电路向第一显示灯发送信号，点亮第一显示灯，表明联络开关两侧线路的电压差值符合合环要求。同理，当相位差值位于预设相位差阈值内时，逻辑判断电路向第二显示灯发送信号，点亮第二显示灯，表明联络开关两侧线路的相位差值符合合环要求。当两个显示灯同时点亮时，则表示可以执行合环操作。

第二种实施方式为：结果显示部为显示屏，用于以文字形式和数字形式显示判断结果。

上述方式有助于为工作人员提供更直观的判断结果，显示屏和逻辑判断电路之间可以设置有处理器，或者显示屏可以直接包括处理器，以将判断结果处理为文字形式和数字形式。其中，文字形式可以为“安全，可以执行合环操作”或“有风险，不建议执行合环操作”；数字形式这可以清楚的显示获得的运行数据、电压差值、相位差值、以及预设电压差阈值和预设相位差阈值，以使工作人员对当前联络开关两侧的线路的运行状态有清楚的了解。

为了使配电网合环检测仪的结构更加精简，便于工作人员携带，优选的，上述运行数据采集器、模数转换器和判断器集成设置于电路板上。这些器件均可制成可插拔式，以便于安装或更换。

此外，为了给上述用电器件供电，电路板上还设置有电源，电源通过电路板为运行数据采集器、模数转换器和判断器供电。该电源优选为可充电电源。

进一步，考虑到联络开关两侧线路的运行状态不适合执行合环操作时，倘若合环则会引起严重后果，为了及时引起相关工作人员注意，参见图3所示的另一种配电网合环判断仪的结构示意图，在图1的基础上，图3还示出了判断仪还包括与判断器30相连接的报警器50；

判断器30还用于在检测到电压差值不在预设电压差阈值内，和/或，相位差值不在预设相位差阈值时，触发报警器50发出警报。具体可以为判断器30的逻辑判断电路执行上述操作。

上述报警器可以为光电报警器，同时伴随鸣笛声，有助于引起工作人员的重视，防止工作人员因疏忽而导致误操作等。

考虑到执行配电网带电合环操作的过程都是在室外，由调度人员执行，之后再由调度人员回到部门向相关负责人员汇报情况。尤其是当不适合合环操作时，调度人员大多还需要现场联络室内的负责人员查看情况，以改善配电网运行状态。因此图3还示出了上述判断仪包括与判断器30相连的通信模块60；该判断器30还用于将判断结果通过通信模块60发送至关联终端，以使远端工作人员对判断结果进行记录和分析。通过通信模块，位于室内的负责人员可以及时得知室外合环操作判断情况，并采取相应的措施，节约了工作人员之间的交流过程，提高了配电合环的工作效率。

实施例三：

参见图4所示的一种配电网合环判断仪的结构示意图，图4示出了壳体70、在壳体70上设置的结果显示部40、壳体70的外壁上的通孔71以及多个采集端10a(图4中仅示出4个)，进一步，为了让工作人员便于携带和使用该配电网合环判断仪，图4中还示出了壳体70的侧壁上还设置有防滑把手80。

其中，图4所示的结果显示部为显示屏。该显示屏设置于器件顶部，也便于工作人员查看结果。应当注意的是，图4所示的仅为一种示意结构，不应当被视为限制。

实施例四：

参见图5所示的一种配电网合环判断系统的结构示意图，包括前述实施例提供的配电网合环判断仪100，还包括带有联络开关的配电网200；

配电网合环判断仪用于采集配电网的待执行合环操作的联络开关两侧线路的运行数据，以判断配电网是否执行合环操作。

工作人员在使用配电网合环判断仪时，可以将仪器外壁漏出的多个采集端相应与配电网的联络开关两侧的线路相接，以获取两端线路的电压数据，之后由判断仪对电压数据进行模数转换、得到电压差值和相位差值，并对电压差值和相位差值进行判断，最后得到判断结果，通过结果显示部将判断结果直观地展示于工作人员。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，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以所述权利要求的保护范围为准。