分布式電網零序故障監測系統的製作方法

2024-03-24 03:49:05

本發明屬於電力設備領域，特別涉及分布式電網零序故障監測系統。

背景技術：

隨著經濟的發展，對電力行業的供電可靠性、安全性提出了越來越高的要求，如何降低電網的故障率，提高供電可靠性已成為電網研究的一個重點。

在我國，中壓配電網地域跨度非常大，電壓等級也有所不同，而由於中壓配電網是面向眾多的電力用戶的，為了更好的維護管理配電網，有必要對各處電網運行狀況進行集中化的監測管理。

現狀是，國內大多數現有電網監測維護的方式還是傳統方式「定期巡檢」：在各個變電站均配備相應的檢測設備以及運維人員，由運維人員在各變電站監視站內配電網運行狀況，故障發生時，及時查看裝置，並按要求向上一級進行匯報並做出相應的處理措施。

傳統方式的弊端在於：在現場數據的記錄一般採用人工記錄的方式，數據準確性不高。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提供了用於提高記錄數據準確性的分布式電網零序故障監測系統。

為了達到上述技術目的，本發明提供了分布式電網零序故障監測系統，故障監測系統連接在電網上，所述故障監測系統，包括：零序故障診斷及錄波裝置，以及與零序故障診斷及錄波裝置通過乙太網連接的後臺監控系統；

在零序故障診斷及錄波裝置中，設有監控組件，監控組件中包括用於獲取電路參數的信號採集電路、以及與信號採集電路連接的波形分析計算機，波形分析計算機與信號採集電路之間基於總線進行通信；

在監控組件中，還設有與波形分析計算機連接的第一報警設備。

可選的，在所述後臺監控系統中，設有

用於將電力參數進行存儲的伺服器，以及與伺服器連接的第二報警設備。

可選的，所述電路參數包括：

所述電網內變電站之間的各母端上的相電壓，所述電網內電路上的零序電壓、所述電網內電路支路上的零序電流。

可選的，在所述零序故障診斷及錄波裝置中，還設有與所述監控組件連接的控制電路。

可選的，在所述故障監測系統中：

所述控制電路控制所述監控組件獲取至少兩個等級的相電壓；

所述控制電路控制所述監控組件獲取至少六個母端上電路的運行信號。

可選的，所述信號採集電路，包括：

電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4，同相比例運算電路A1、差分比例運算電路A2，二極體D1、二極體D2；

電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4依次串聯，構成串聯電路，串聯電路的一端接地，另一端與A2的輸出端連接；A1的第一輸入端連接至電阻R1與電阻R2之間，在A1的第一輸出端與A1的輸出端之間並聯有二極體D1，在A1的輸出端與電阻R3之間連接有二極體D2，A2的第一輸入端連接至電阻R3與電阻R4之間，A2的第二輸入端與A1的第二輸入端連接。

可選的，所述波形分析計算機包括示波器，以及與示波器連接的計算機。

可選的，所述第一報警設備，包括：警鈴和/或安裝在計算機中的報警擴展板。

可選的，所述第二報警設備，包括：警鈴和/或安裝在計算機中的報警擴展板。

可選的，所述報警擴展板用於生成報警提示音和/或生成報警提示窗口。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過監控組件實施在線遠程監測每個變電站電網的運行狀態，能夠減少在人力勘察上的工作量，同時後臺監控系統能夠對獲取到的運行狀態進行記錄存儲，以便後期進行查找分析，為配電網的維護以及安全評測提供了非常準確有效的資料，便於提出治理方案，提高用電可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的分布式電網零序故障監測系統的結構示意圖；

圖2是本發明提供的信號採集電路的電路示意圖。

具體實施方式

為使本發明的結構和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的結構作進一步地描述。

實施例一

本發明提供了分布式電網零序故障監測系統，故障監測系統連接在電網上，所述故障監測系統，包括：零序故障診斷及錄波裝置，以及與零序故障診斷及錄波裝置通過乙太網連接的後臺監控系統；

在零序故障診斷及錄波裝置中，設有監控組件，監控組件中包括用於獲取電路參數的信號採集電路、以及與信號採集電路連接的波形分析計算機，波形分析計算機與信號採集電路之間基於總線進行通信；

在監控組件中，還設有與波形分析計算機連接的第一報警設備。

在實施中，如圖1所示，分布式電網零序故障監測系統包括零序故障診斷及錄波裝置，以及與之相連的後臺監控系統，二者通過乙太網連接，用於保持數據的即時的上行下達。

為了令零序故障診斷及錄波裝置實現故障診斷以及波形記錄、分析的功能，在其中設有監控組件，以及與監控組件連接的控制電路。控制電路控制監控組件獲取至少兩個等級的相電壓；控制電路控制監控組件獲取至少六個母端上電路的運行信號。

監控組件具體包括信號採集電路以及波形分析計算機，二者基於總線連接，這裡之所以選用CAN總線通訊方式以及乙太網傳輸方式，是因為在有網口通訊、信號覆蓋的情況下，不受外界環境的影響，節省人力物力外，最重要的是提供了可靠、高效的信息傳輸技術平臺給監測系統，便於監測系統的靈活組網。

在監控組件中還設有第一報警設備，該第一報警設備包括：警鈴和/或安裝在計算機中的報警擴展板。第一報警設備與監控組件中的波形分析計算機相連，當波形分析計算機的結果表明當前採集到的電力參數超過閾值時，通過第一報警設備進行報警。第一報警設備中的警鈴用於發出報警聲，而報警擴展板直接接收波形分析計算機的結果，根據結果生成報警提示音，或者生成報警提示窗口並輸出至波形分析計算機的顯示器。

為了實現波形分析的功能，這裡的波形分析計算機包括示波器，以及與示波器連接的計算機。

可選的，在所述後臺監控系統中，設有用於將電力參數進行存儲的伺服器，以及與伺服器連接的第二報警設備。

在實施中，第二報警設備連接在後臺監控系統中的伺服器上，當伺服器的結果表明當前採集到的電力參數超過閾值時，通過第二報警設備進行報警。第二報警設備中的警鈴用於發出報警聲，而報警擴展板直接接收伺服器的結果，根據結果生成報警提示音，或者生成報警提示窗口並輸出至伺服器的顯示器。

可選的，所述電路參數包括：

所述電網內變電站之間的各母端上的相電壓，所述電網內電路上的零序電壓、所述電網內電路支路上的零序電流。

在實施中，監控組件用於獲取故障監測系統連接電網上的電路的電路參數，這裡的電路參數具體包括電網內變電站之間的各母端上的相電壓，電網內電路上的零序電壓、電網內電路支路上的零序電流。

可選的，所述信號採集電路，包括：

電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4，同相比例運算電路A1、差分比例運算電路A2，二極體D1、二極體D2；

電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4依次串聯，構成串聯電路，串聯電路的一端接地，另一端與A2的輸出端連接；A1的第一輸入端連接至電阻R1與電阻R2之間，在A1的第一輸出端與A1的輸出端之間並聯有二極體D1，在A1的輸出端與電阻R3之間連接有二極體D2，A2的第一輸入端連接至電阻R3與電阻R4之間，A2的第二輸入端與A1的第二輸入端連接。

在實施中，信號採集電路的具體結構如圖2所示，該信號採集電路的輸入端為Ui，分別連接至A1的第二輸入端以及A2的第二輸入端，信號採集電路的輸出端為Uo，與A2的輸出端相連。該信號採集電路採用輸入高阻抗的特性，並且各電阻的阻值要求為：R1＝R2,R4＝2R3。

當Ui>0時，D1截止，D2導通，A1為同向比例放大電路，增益為1+R2/R1，A2為差分比例運算電路，Uo＝-Ui；當Ui<0時，D1導通，D2截止，A1為電壓跟隨器，A1為射隨器，A2虛短，R2、R3支路上無壓降，故無電流，所以R4無電流，電路上無壓降，使得Uo＝Ui。

信號源發出的信號直接連在A1，A2的正向輸入端，因為電流為零，輸入阻抗等於輸入電壓比輸入電流，所以輸入阻抗幾乎為無窮大，高輸入阻抗型所需電流很少，信號線上流動的電流也比較小，所以對信號線的要求不是很高，而且會減少電流帶來的幹擾。

本發明提供了分布式電網零序故障監測系統，包括連接在電網上的分布式電網零序故障監測系統，該故障監測系統具體包括通過乙太網連接的零序故障診斷及錄波裝置與後臺監控系統。零序故障診斷及錄波裝置中設有用於獲取電力參數的監控組件。通過監控組件實施在線遠程監測每個變電站電網的運行狀態，能夠減少在人力勘察上的工作量，同時後臺監控系統能夠對獲取到的運行狀態進行記錄存儲，以便後期進行查找分析，為配電網的維護以及安全評測提供了非常準確有效的資料，便於提出治理方案，提高用電可靠性。

上述實施例中的各個序號僅僅為了描述，不代表各部件的組裝或使用過程中的先後順序。

以上所述僅為本發明的實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。