[发明专利]基于物联网技术的输电网故障检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于物联网技术的输电网故障检测方法，其特征是所述检测方法利用三相零序电压和电流平衡测量法，实时在线监测高压输电线三相固定点的电压和电流的变化是否平衡，根据各种状况下电压和电流的变化特征，判断高压架空线路该点有无异常，具体方法包括如下步骤：

（1）悬挂于高压三项输电线上的故障检测终端，对输电网运行状态及环境参数进行监测，获取实时数据；

（2）检测装置通过“自学习”功能，记录正常工作状态下的电信号，设置为自身判断阀值；

（3）实时采集每条线路的电信号与自身阈值相比较来判定线路是否异常，将故障信息通过近距离无线传输模块发给母机；

（4）母机接收子机的故障信号，判断故障类型； 

（5）将故障信息发送到控制中心或维护人员手机上。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的输电网故障检测方法，其特征是步骤1中所述的故障检测终端包括两个子机、一个母机，所述的子机包括微控制器模块、信号采集模块、故障检测模块、报警指示、电源模块和近距离无线传输模块，所述的母机除包括子机的所有模块外，还包括远程无线传输模块。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的输电网故障检测方法，其特征是所述的故障检测模块包含短路故障检测电路、接地检测电路和断路检测电路。

4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的输电网故障检测方法，其特征是所述的信号采集模块包含传感器，第一跟随电路(1)、第二跟随电路(2)、电压比较模块，其中所述传感器由柱形空心绕线线圈绕制而成，通过该线圈感应架空线路一次侧的电流信号，作为传感器输入信号；第一跟随电路(1)接收传感器输入电流信号，并跟随输入信号的变化而变化；第二跟随电路(2)通过“自学习”功能检测到正常工作时电流信号，将此电流信号转换为电压信号，并记录此信号作为电压比较模块的参考值；电压比较模块接收第一跟随电路(1)和第二跟随电路(2)两路信号，并且进行实时比较，当输入电压发生跳变的瞬间，电压比较模块上产生电压差，输出具有延时的脉冲，将此脉冲作为微控制器模块的检测信号输出。

5.根据权利要求2所述的基于物联网技术的输电网故障检测方法，其特征是所述的近距离无线传输模块用于子机与母机之间的信息传输，远程无线传输模块用于母机与监控中心及维护人员手机之间的数据传输；所述的微控制器模块由高性能增强型单片机作为控制核心。

6.一种基于物联网技术的输电网故障检测系统，其特征是所述系统包括控制中心监控模块和故障检测终端，所述故障检测终端包括两个子机、一个母机，所述的子机包括微控制器模块、信号采集模块、故障检测模块、报警指示、电源模块和近距离无线传输模块，所述的母机除包括子机的所有模块外，还包括远程无线传输模块。

7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的输电网故障检测系统，其特征是所述的故障检测模块包含短路故障检测电路、接地检测电路和断路检测电路。

8.根据权利要求6所述的基于物联网技术的输电网故障检测系统，其特征是所述的信号采集模块包含传感器，第一跟随电路(1)、第二跟随电路(2)、电压比较模块，其中所述传感器由柱形空心绕线线圈绕制而成，通过该线圈感应架空线路一次侧的电流信号，作为传感器输入信号；第一跟随电路(1)接收传感器输入电流信号，并跟随输入信号的变化而变化；第二跟随电路(2)通过“自学习”功能检测到正常工作时电流信号，将此电流信号转换为电压信号，并记录此信号作为电压比较模块的参考值；电压比较模块接收第一跟随电路(1)和第二跟随电路(2)两路信号，并且进行实时比较，当输入电压发生跳变的瞬间，电压比较模块上产生电压差，输出具有延时的脉冲，将此脉冲作为微控制器模块的检测信号输出。

9.根据权利要求6所述的基于物联网技术的输电网故障检测系统，其特征是所述的近距离无线传输模块用于子机与母机之间的信息传输，远程无线传输模块用于母机与监控中心及维护人员手机之间的数据传输；所述的微控制器模块由高性能增强型单片机作为控制核心。

10.根据权利要求6所述的基于物联网技术的输电网故障检测系统，其特征是所述的控制中心监控模块包括上位机故障指示界面，用于指示故障的物理位置及故障类型。