基于多元故障录波暂态数据10kV馈线短路及接地故障定位系统的制作方法

本发明属于电力系统，尤其涉及基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统。

背景技术：

1、现有技术中，随着一二次融合设备的推广应用，配电网自动化覆盖率与供电可靠性都得到了有效提升。当前馈线自动化系统实现了故障的定位(定段)、隔离和供电恢复，但尚未实现故障的精确定位，故障抢修时故障点的查找仍然费时费力。为了进一步缩短故障抢修时间，提升优质供电水平，亟需配电自动化主站充分利用一二次融合设备的故障录波数据，实现馈线短路故障及接地故障的精确定位。

2、现有技术中，配电网线路短路故障定位方法由故障测距算法实现，主要是阻抗法和行波法。阻抗法是一般基于单端工频信号，应用于10kv馈线面临线路拓扑复杂，线径不一致导致定位精度低的问题；行波法面临线路短、折返射信号干扰大、测量带宽要求高等问题。传统上的配电网单相接地故障精确定位尚不成熟，究其原因是因为小电流系统中的工频故障信号比较小，还要面临高阻接地等复杂工况。

3、如何基于多元故障录波暂态数据，使10kv馈线短路及接地故障能够实现精确的定位是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统拟融合多端工频测距信息与暂态信号测距信息实现短路故障及单相接地故障定位精度的提升。

2、基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统包括变电站和监控服务器，变电站的输出侧连接有供电主线路；供电主线路连接有多个供电支线路；供电主线路上设置有多个线路监测点，每条供电支线路上设置有多个线路监测点，每个线路监测点设置有监测终端；

3、监测终端包括：线路控制开关、单片机、定位模块、电流互感器、电压互感器以及无线通信模块；

4、单片机通过与电流互感器连接，获取线路监测点的电流信息；

5、单片机通过与电压互感器连接，获取线路监测点的电压信息；

6、单片机基于获取的电流信息和电压信息判断所在线路是否出现故障，如出现故障，则通过与线路控制开关断开线路监测点所在的线路；

7、单片机通过无线通信模块与监控服务器通信连接，将线路中的电流信息和电压信息上传给监控服务器，且当检测到线路故障时，向监控服务器发送故障信息，并基于定位模块获取位置信息，向监控服务器发送位置信息；

8、监控服务器分别对主线路监测点和支线路监测点进行状态信息，并获取监测终端上传的信息，进行实时显示，在接收到线路故障信息时，获取位置信息，并进行报警提示。

9、优选地，线路监测点还设置有一二次融合型馈线终端；

10、监测终端与一二次融合型馈线终端连接。

11、优选地，线路监测点还设置有故障录波型馈线终端；

12、监测终端与故障录波型馈线终端连接。

13、优选地，线路监测点还设置有直流电流互感器；

14、单片机通过与直流电流互感器连接，获取线路监测点的零模电流。

15、优选地，线路监测点还设置有零模检测电路；

16、零模检测电路包括：零模电感l、零模电阻r、对地电容c；

17、零模电阻r第一端与线路监测点所在的线路连接，零模电阻r第二端与零模电感l第一端连接，零模电感l第二端通过对地电容c接地。

18、优选地，线路监测点设置有多个零模检测电路；零模检测电路之间串联连接。

19、优选地，监控服务器还用于记录变电站、供电主线路及供电支线路故障暂态信息和稳态信息，监控服务器为故障分析，保护、断路器动作状态的评判提供数据依据；

20、监控服务器还对系统中的监控数据、故障暂态信息和稳态信息进行分析，实时定位变电站、供电主线路及供电支线路的异常状态，并提供冗余的历史信息记录。

21、优选地，监控服务器还具有监控过程信息处理功能，暂态录波分析功能，信息操作及分析功能以及远端分析功能。

22、优选地，监控服务器还基于用户的预设指令，对供电主线路和供电支线路进行编码，还对每个线路监测点设置的监测终端配置ip地址。

23、优选地，监测终端还包括：储存器和触摸显示屏。

24、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

25、本发明涉及的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统中，监控服务器分别对主线路监测点和支线路监测点进行状态信息，并获取监测终端上传的信息，进行实时显示，在接收到线路故障信息时，获取位置信息，并进行报警提示。

26、本发明可以基于多元故障录波信息的中压馈线短路故障精确定位。针对带分支中压馈线，利用一二次融合设备故障录波和变电站故障录波多元数据，基于数据-模型驱动法融合工频故障测距和暂态故障测距，实现中压馈线短路故障精确定位。

27、本发明基于多元故障录波暂态信息的中压馈线单相接地故障定位。针对小电流接地系统，利用多元零序故障暂态信息冗余特性，结合馈线零模暂态故障分析，可以对中压馈线单相接地故障精确定位。还基于故障发生时刻动态识别的多元故障录波数据同步技术。针对不同数据源异地记录数据同步需求，以故障发生时刻为基准的多数据源数据相对同步技术，用于收集的多个录波数据波形对齐与数据处理。

技术特征：

1.基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，包括变电站和监控服务器，变电站的输出侧连接有供电主线路；供电主线路连接有多个供电支线路；其特征在于，供电主线路上设置有多个线路监测点，每条供电支线路上设置有多个线路监测点，每个线路监测点设置有监测终端；

2.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，线路监测点还设置有一二次融合型馈线终端；

3.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，线路监测点还设置有故障录波型馈线终端；

4.根据权利要求3所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，线路监测点还设置有直流电流互感器；

5.根据权利要求3所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，线路监测点设置有多个零模检测电路；零模检测电路之间串联连接。

7.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，监控服务器还用于记录变电站、供电主线路及供电支线路故障暂态信息和稳态信息，监控服务器为故障分析，保护、断路器动作状态的评判提供数据依据；

8.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，监控服务器还具有监控过程信息处理功能，暂态录波分析功能，信息操作及分析功能以及远端分析功能。

9.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，监控服务器还基于用户的预设指令，对供电主线路和供电支线路进行编码，还对每个线路监测点设置的监测终端配置ip地址。

10.根据权利要求1所述的基于多元故障录波暂态数据10kv馈线短路及接地故障定位系统，其特征在于，监测终端还包括：储存器和触摸显示屏。

技术总结
本发明提供的基于多元故障录波暂态数据10kV馈线短路及接地故障定位系统，供电主线路上设置有多个线路监测点，每条供电支线路上设置有多个线路监测点，每个线路监测点设置有监测终端；单片机基于获取的电流信息和电压信息判断所在线路是否出现故障，如出现故障，则通过与线路控制开关断开线路监测点所在的线路；监控服务器分别对主线路监测点和支线路监测点进行状态信息，并获取监测终端上传的信息，进行实时显示，在接收到线路故障信息时，获取位置信息，并进行报警提示。本发明实现馈线参数获取、短路故障精确定位、接地故障精确定定位功能；实现故障精确定位并可以及时处理。

技术研发人员：卢兴旺,杜善慧,刘磊,张乐乐,黄庆强,马晓强,王森,李浩,刘祥波,扈佃爱
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司日照供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16