[发明专利]一种配电网终端故障定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，特别是一种用于变压器故障定位的系统及方法。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，配电网终端也变得原来越复杂，几乎延伸到了配电网的各个角落。配电网终端情况各不相同，直接接触用户，出现故障的几率比较大，并且在出现故障后不能及时发现故障所在，而造成更重大的经济损失和不良影响。因此，实现配电网终端的在线监测及故障定位有着重要的意义。

目前，国内网对配电网故障监测及定位也有了一定的研究，同样提出了相应的方法并且研制了相应的装置，如中国专利号为ZL200620020090.1的“配电网故障自动定位系统装置”，此装置通过故障检测器检测配电网的运行状态，若所监测的配电线路出现故障，则通过GSM向手机发送短消息的形式发送报警信号，以实现对配电网的故障监测及定位。又如中国专利号位ZL98117577.5的“一种配电网故障检测方法及检测系统”，此系统借助一信号发生装置向母线注入一特频信号，结合设置于线路上的故障检测探头同时对相间及单相对地故障进行检测，并将检测信息通过通讯设备传输给中心计算机。以上两种装置及系统虽然均能实现配电网的故障检测，但是不能实时直观的统一管理配电网的各个配电终端，尤其是在配电网终端不断复杂的情况下，IP地址的数量无法对每一个终端进行标记，此类装置不能实现其预定的目标。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种配电网终端故障定位系统，它可以对终端实时监测，及时发现故障，并发出故障报警信息。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有一级变压器和一级变压器下属的二级变压器，二级变压器内设置有用于监测电压、电流值的监测装置，所述系统还包括有与一级变压器连一一相对应的数据采集单元，数据采集单元的输出端与数据处理单元的数据输入端连接，数据处理单元的数据输出端与中央信息处理单元输入端连接，中央信息处理单元根据收到的信息进行故障定位，并将故障定位信息发送至无线通信单元，无线通信单元将接收到的信息发送至监控中心计算机，数据处理单元、中央信息处理单元和无线通信单元通过电源模块供电。

进一步，所述数据采集单元包括有用于监测一级变压器电压的电压互感器和用于监测一级变压器电流的电流互感器。

进一步，所述数据处理单元包括有滤波器和模数转换器，滤波器用于滤除数据采集单元所采集信息的干扰信号，再通过模数转换器将数据采集单元所采集信息转换为数字信息。

进一步，所述电源模块包括有与电源连接的交直流变换电路，交直流变换电路通过充电电路、蓄电池和直流稳压电路向外供电。 

本发明的另一个目的就是提供一种配电网终端故障定位方法，它可以及时发现终端故障，并确定终端故障的具体位置。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤如下：

1）采集一级变压器的电压和电流值；

2）判断采集到的电压和电流值浮动是否超过预设阈值，若否则转入步骤1），若是则转入步骤3）；

3）发送一级变压器报警信息至监控中心计算机，报警信息包括有该变压器的物理地址；

4）定位该一级变压器下属二级变压器和支路的故障位置，并发送至监控中心计算机。

进一步，步骤4）中所述二级变压器和支路故障位置信息的定位具体方法为：

4-1）通过监测装置获取每台二级变压器的电流、电压值；

4-2）根据故障一级变压器下属二级变压器和支路的网络拓扑结构，形成关联矩阵；

4-3）根据步骤4-1）中采集到的电流和电压值，形成状态矩阵；

4-4）以关联矩阵和状态矩阵作为粒子算法的输入项，经过计算得出故障定位矩阵；

4-5）分析故障定位矩阵，得出故障二级变电压器和支路的位置信息。

进一步，步骤4-2）中所述关联矩阵根据潮流流向建立。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明采用以上技术方案后，本发明装置可以及时有效的监测配电网终端的运行状况，并将其运行状态实时发送至监控中心。本发明可以广泛应用于日益复杂的配电网中，可以实时监测配电网终端的运行状况，及时发现并定位故障，减小故障时间及由此造成的经济损失。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。