一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統的製作方法
2023-10-09 23:42:59 4
專利名稱：一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能電網領域，具體涉及了一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統。
背景技術：
近年來，國家大力投資智能電網，電力工業迅速發展。依託現代信息、通信和控制技術，一個智能化、網絡化的現代電網正在逐步建成。目前未實現饋線自動化的線路，主要是在IOkV線路或樹狀線路中採用重合器、分段器的方式實現，由於該種方式無需配置通道和主站系統，依靠重合器和分段器自身的功能進行故障隔離和恢復供電，因而具備容易實施、節省投資等優點。但是這種方式容易造成大面積失電，在排查出線路短路故障點並對其進行修復前，整個供電網絡都將處於斷電癱瘓狀態、效。
實用新型內容針對上述不足，本實用新型提出一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統及其方法，可以快速找出短路故障點位置，切斷其兩端的配電開關以隔離短路故障點，並自動實現供電調度，以保障除短路點外正常區域的用電需求。為實現上述實用新型目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統及其方法，包括:I)若干終端下位機:終端下位機設置於電網中的開關旁，用於監測這臺開關的工作電流，並負責控制該開關的分合。每個終端主要由主控制器、網絡通訊模塊、採樣模塊、存儲模塊和繼電器組成。主控制器包含了 10/100MbpS乙太網MAC，只需加上PHY層網絡通訊模塊晶片和帶有網絡變壓器的網絡埠，即可實現與控制中心PC機之間的通訊。為了提高通訊的可靠性和速度，將網絡埠輸出的電信號轉換成光信號，用光纖作為通信介質。單模光纖的纖芯相應較細，且單模信號的距離損失比多模小，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離遠。可使用的光電轉換器選用單模光纖收發器。存儲模塊中存儲伺服器IP、每個終端IP以及短路大電流門限值。繼電器用於控制每個終端所連接的用戶開關的分合。2)控制中心伺服器上位機:基於網絡伺服器的電網實時信息管理系統，區域網內客戶端通過Web伺服器與資料庫進行連接，實現數據的實時交互。作業系統採用Windows2000 Server,程式語言為Java語言，選用JSP技術實現Web系統與用戶間的動態交互功能。採用SQL Server 2000資料庫，以SQL語言為資料庫操作指令語言。在上位機界面上根據實際的開關位置關係布網。上位機可以向終端發出實時電流查詢、開關控制命令，接收來自各終端的實時電流信息和大電流報警信號，根據大電流報警信號，在80ms內隔離短路故障點，並做出供電調度以恢復正常區域的供電。本實用新型比之現有技術，優勢在於:本實用新型的電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，在電網中出現短路故障時，該系統可以迅速對短路故障點進行隔離，並完成供電恢復。整個處理過程在80ms內完成，可以在供電局電源斷路器斷開(200ms)前完成。整個過程無需人為幹預，符合智能電網的發展需求，也正是智能電網「自愈」功能的要求。
圖1為本實用新型系統結構框圖。圖2為短路故障發生在分支開關之外的輸電線路示意圖，短路點在開關A3和A4之間，其中(a)為故障前，(b)故障處理後。圖3為短路故障發生在分支開關之間的輸電線路示意圖，短路點在開關A2、A3、B1和Cl之間，其中(a)為故障前，(b)故障處理後。圖4為本實用新型終端下位機流程圖。圖5為本實用新型上位機故障處理主程序流程圖。
具體實施方式
結合附圖1中所示，本實用新型的一種電網中短路故障的快速隔離及供電恢復系統，包括:1.若干終端下位機:每個終端置於一臺開關旁，用於監測這臺開關的工作電流，並負責控制該開關的分合。每個終端主要由主控制器、網絡通訊模塊、採樣模塊、存儲模塊和繼電器組成。終端設計以NXP公司的LPC2364為主控制器，該控制器包含了 10/100MbpS乙太網MAC，只需加上PHY層網絡通訊模塊晶片和帶有網絡變壓器的網絡埠，即可實現與控制中心PC機之間的通訊，PHY層晶片選用DP83848。為了提高通訊的可靠性和速度，我們將網絡埠輸出的電信號轉換成光信號，用光纖作為通信介質。單模光纖的纖芯相應較細，且單模信號的距離損失比多模小，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離遠。本設計使用的光電轉換器選用TP-LINK公司的單模光纖收發器，型號為TR-962D。用LPC2364自帶的AD採樣口進行採樣。存儲模塊中存儲伺服器IP、每個終端IP以及短路大電流門限值。繼電器用於控制每個終端所連接的用戶開關的分合。2.控制中心伺服器上位機:基於Web的電網實時信息管理系統，是區域網內客戶端通過Web伺服器與資料庫進行連接，實現數據的實時交互。作業系統採用Windows2000Server,程式語言為Java語言，並米用Java產品Tomcat作為本系統的Web伺服器，選用JSP技術實現Web系統與用戶間的動態交互功能。採用SQL ServerfOOO資料庫，以SQL語言為資料庫操作指令語言。在上位機界面上根據實際的開關位置關係布網。上位機可以向終端發出實時電流查詢、開關控制命令，接收來自各終端的實時電流信息和大電流報警信號，根據大電流報警信號，在80ms內隔離短路故障點，並做出供電調度以恢復正常區域的供電。具體地:I)開關分類:電網中的開關主要分兩類:聯絡開關和分段開關。聯絡開關是在兩條主饋線、兩個變電站或者環路型式的分支線之間起聯絡作用的開關，每條支線上只能有一臺聯絡開關，聯絡開關通常情況下是斷開的。分段開關則是安置在線路段之間，把一條長線路分成了許多個線路段的開關，通常情況下是閉合的。聯絡開關和分段開關可以根據線路的負荷情況進行相互轉換，實現配電網絡重構，以達到平衡負荷的目的。同時本系統利用聯絡開關和分段開關進行自動短路隔離和供電恢復。圖2中B2、A5、C2為所在支路的聯絡開關，其餘為分段開關。2)線路設置:在上位機網頁界面上根據實際開關的位置，畫好電網結構圖，如圖2
所示，然後對每個開關的屬性進行設置，每個開關的屬性可以用如下數據結構表示:
權利要求1.一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，其特徵在於，包括: 若干終端下位機:終端下位機設置於電網中的開關旁，每個終端下位機主要由主控制器、網絡通訊模塊、採樣模塊、存儲模塊和繼電器組成，主控制器與網絡通訊模塊結合。
2.根據權利要求1所述的電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，其特徵在於，所述主控制器包含PHY層網絡通訊模塊晶片和帶有網絡變壓器的網絡埠。
3.根據權利要求1所述的電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，其特徵在於，所述網絡通訊模塊中，輸出埠設有光電轉換器。
4.根據權利要求3所述的電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，其特徵在於，所述光電轉換器採用單模光纖收發器。
專利摘要本實用新型涉及一種電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，包括設置於電網中開關旁的若干終端下位機，用於監測這臺開關的工作電流，並負責控制該開關的分合；控制中心伺服器上位機，在控制中心伺服器上位機界面上根據實際的開關位置關係布網，控制中心伺服器上位機可以向終端發出實時電流查詢、開關控制命令，接收來自各終端的實時電流信息和大電流報警信號，並根據大電流報警信號，迅速隔離短路故障點，做出供電調度以恢復正常區域的供電。通過本實用新型的電網中短路故障快速隔離及供電恢復系統，可以快速找出短路故障點位置，切斷其兩端的配電開關以隔離短路故障點，並自動實現供電調度，以保障除短路點外正常區域的用電需求。
文檔編號H02H7/26GK202957590SQ20122044710
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者徐新民, 孫婷婷 申請人:蘇州東劍智能科技有限公司