[发明专利]配电网PT在线监测及故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明属于电力监测技术领域，具体涉及一种电力设备，适用于3～35kV配电网。能够在线监测PT三相的电压和电流，基于粗糙集理论通过实测数据可以准确判断系统是否发生单相接地故障、铁磁谐振故障、PT断线故障。

背景技术

我国3～35kV配电网容易发生单相接地故障、铁磁谐振故障、PT断线故障。由于这几种故障的现象很类似，运行人员只能根据经验进行分析，往往很难准确诊断出故障类型，如果运行人员判断失误并采取错误的操作，有可能导致故障扩大。

为了更准确的分析系统故障类型，现场迫切需要实用的技术来对PT进行在线监测和故障诊断。由于PT在铁磁谐振故障情况下会出现多种频率，因此在测量过程中要特别考虑到频率测量技术的兼容性问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术上的不足，提出一种配电网PT在线监测与故障诊断系统。该系统能够实时、准确地测量配电网PT的三个相电流、三个相电压、三个线电压和零序电压数据。该系统通过实测数据可以准确判断系统是否发生单相接地故障、铁磁谐振故障、PT断线故障。该系统能够为运行人员提供正确指导。

本发明的技术方案如下：

一种配电网PT在线监测及故障诊断系统，由终端、采集器、后台服务器三个部分组成，其特征为：

所述终端安装在配电网PT三相线路上，利用电磁感应原理测量配电网PT的三相的电流，终端包含内置AD功能的低功耗CPU模块和射频通信模块；

所述采集器安装在PT柜的面板上，接收终端所测量的配电网PT的三相的电流数据，同时测量PT的相电压、线电压和零序电压，再把所述电流数据、相电压、线电压和零序电压数据上传到后台服务器；

所述后台服务器安装在变电站内，具有光纤通信模块，接收采集器的数据，对配电网PT进行在线监测及故障诊断。

所述的终端采用放大电路和高精度AD芯片，能够测量10-1000mA的电流。

所述的终端能够测量25-250Hz范围的频率，可以对分频谐振、基本谐振和倍频谐振进行准确的测量。

所述采集器包括电压变换器、电压测量模块、射频通信模块和光纤通信模块。射频通信模块和光纤通信模块连接，射频通信模块接收终端的数据，并通过串口通信方式发送给光纤通信模块。电压变换器和电压测量模块将PT相电压、线电压和零序电压分别转换为数字量，并通过串口通信方式发送给光纤通信模块。光纤通信模块将电压、电流数据发送给位于变电站内的后台服务器。每个采集器只接收自己间隔的终端数据，以及测量自己间隔的电压。

本申请还公开了一种基于前述配电网PT在线监测及故障诊断系统的诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)利用粗糙集理论建立配电网PT故障诊断的决策表，具体包括单相接地故障决策表、铁磁谐振故障决策表、PT断线故障决策表；

(2)将PT的三个相电流、三个相电压、三个线电压和零序电压数据进行离散化处理，形成条件属性值；

(3)将PT电压、电流条件属性值在上述四种决策表中查询，得到对应的决策属性，即诊断结果；

(4)如果判断发生故障，立即发出报警。

本申请能够实现以下功能：

(1)准确测量PT的三个相电流、三个相电压、三个线电压和零序电压数据。

(2)利用粗糙集理论建立配电网PT故障诊断的决策表，具体包括单相接地故障决策表、铁磁谐振故障决策表、PT断线故障决策表。利用决策表实现故障诊断。

本发明的优点如下：

1、能够利用实测电流电压数据对故障类型进行诊断。

2、实时监测PT的运行状况，发生异常时能够及时报警。

3、测量精度高。

4、功耗低，满足长期运行的要求。

5、技术成熟、可靠性高，适用于3～35kV配电系统。

附图说明

图1是本发明的在线监测及故障诊断系统结构示意图；

图2是终端101的原理图；

图3是采集器102的原理图；

图4是基于粗糙集的故障诊断流程图；

其中101为终端，101-A、101-B、101-C表示安装在PT三相线路上的终端，102为采集器，103为后台服务器，104为变电站母线，105为射频通信，106为电缆，107为光纤通信，201为感应线圈，202为测温模块，203为射频通信模块，303为光纤通信模块，304为电压变换器，305为电压测量模块。

具体实施方式