一種基於故障行波法的配電網故障定位系統的製作方法

2023-06-10 19:38:26

本實用新型屬於配電網檢測技術領域，尤其是一種基於故障行波法的配電網故障定位系統。

背景技術：

隨著我國國民經濟的發展，電力網絡規模不斷擴大，網絡結構日益複雜，同時，用戶對供電穩定性和可靠性的要求也越來越高。因此，電力運營部門，一方面在系統正常運行時要儘量防止故障的發生；另一方面,在故障發生後要儘快確定故障位置並予以排除。針對配電網的故障定位問題引起大家廣泛的關注。目前國內外就配電網故障定位問題已經頗有成效，其中行波法最具有代表性，但是，現有採用故障行波檢測方法的故障行波定位設備在進行數據傳輸時需要採用有線方式進行傳輸，安裝使用不便。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、快速準確且安裝使用方便的基於故障行波法的配電網故障定位系統。

本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的：

一種基於故障行波法的配電網故障定位系統，包括安裝在電網現場的故障定位終端以及安裝在監控中心的故障定位主機，所述故障定位終端通過移動通訊網絡與故障定位主機相連接進行數據傳輸；所述故障定位終端包括傳感器模塊、主控制器模塊、GSM模塊及電源模塊，電源模塊為傳感器模塊、主控制器模塊、GSM模塊供電；所述傳感器模塊對電網線路各相電流進行測量並傳輸給主控制器模塊，主控制器模塊通過GSM模塊連接到移動通訊網絡後將測量數據傳輸給監控中心的故障定位主機並由故障定位主機進行故障定位。

所述傳感器模塊包括電流傳感器、信號調理電路和A/D轉換電路，所述電流傳感器、信號調理電路和A/D轉換電路依次相連接，所述電流傳感器連接到電網線路的各相電路上測量電流信號，A/D轉換電路的輸出端與主控制器模塊相連接。

所述主控制器模塊包括單片機和存儲器，單片機的輸入端與傳感器模塊的A/D轉換電路輸出端相連接，單片機通過I/O接口與存儲器向連接進行數據存取，單片機通過串行接口與GSM模塊相連接，GSM模塊通過移動通訊網絡與監控中心的故障定位主機相連接。

本實用新型的優點和積極效果是：

本實用新型通過傳感器模塊採集電網線路中的各相電流並經移動通訊網絡傳輸給安裝在監控中心的故障定位主機，故障定位主機無線接收GSM模塊發送的行波信號，對線模分量進行快速本徵模態分解，最終控制中心對信號分析後對故障進行定位，大大提高配電網故障定位速度，提高配電網供電可靠性；由於採用無線通訊方式進行數據傳輸，其安裝使用方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統連接示意圖；

圖2是傳感器模塊的電路方框圖；

圖3是主控制器模塊的電路方框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種基於故障行波法的配電網故障定位系統，如圖1所示，包括安裝在電網現場的故障定位終端以及安裝在監控中心的故障定位主機，所述故障定位終端通過移動通訊網絡與故障定位主機相連接進行數據傳輸。所述故障定位終端包括傳感器模塊、主控制器模塊、GSM模塊及電源模塊，電源模塊採用鋰電池並為傳感器模塊、主控制器模塊、GSM模塊供電。所述傳感器模塊對電網線路各相電流進行測量並傳輸給主控制器模塊，主控制器模塊通過GSM模塊連接到移動通訊網絡後將測量數據傳輸給監控中心的故障定位主機，故障定位主機對信號分析後對配電網故障進行定位。

如圖2所示，所述傳感器模塊包括電流傳感器、信號調理電路和A/D轉換電路，所述電流傳感器連接到電網線路的各相電路上，電流傳感器通過電磁感應原理和基爾霍夫定理對電網線路各相的電流進行測量，然後通過信號調理電路進行採集的信號進行濾波、整形及放大處理，調理後的電流信號經A/D轉換電路輸出數位訊號，A/D轉換電路的輸出端與主控制器模塊相連接並將轉換後的 數位訊號傳輸給主控制模塊。

如圖3所示，所述主控制器模塊包括單片機和存儲器，單片機的輸入端與傳感器模塊的A/D轉換電路輸出端相連接，單片機通過I/O接口與存儲器向連接進行數據存取，單片機通過串行接口與GSM模塊相連接，GSM模塊通過移動通訊網絡與監控中心的故障定位主機相連接，主控制器模塊通過無線方式將傳感器模塊採集的電流信號傳輸給故障定位主機，由故障定位主機進行配電網配電網的定位。本實施例中，單片機採用型號為MSP430F149的微處理器晶片。

本實用新型的工作原理為：傳感器模塊對電網線路中的各相電流進行檢測並傳送給主控制器模塊，主控制器模塊接收傳感器模塊的輸入信號，轉換成輸出信號與GSM模塊連接實現信息的相互傳遞，GSM模塊通過移動通訊網絡與控制中心的故障定位主機進行無線通信，將處理後行波信號上傳至故障定位主機，故障定位主機無線接收GSM模塊發送的行波信號，對線模分量進行快速本徵模態分解，最終控制中心對信號分析後對故障進行定位。

需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括並不限於具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本實用新型保護的範圍。