[发明专利]一种中压配电网故障快速定位装置及定位方法

权利要求书

1.一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，包括监测前端、监测后台以及供电模块，所述检测前端包括数据采集模块、数据处理模块以及数据传输模块，所述监测后台包括服务器和计算机系统，所述数据采集模块的输出端经数据处理模块连接数据传输模块，数据传输模块连接监测后台，所述供电模块为监测前端以及监测后台供电。

2.根据权利要求1所述的一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，在监测前端中，所述数据采集模块包括多个高速数据采集通道，用以将前端线路的运行状态信号经电压/电流传感器、信号调理电路和高速模数转换电路送至高速并行数据采集系统，高速并行数据采集系统连接存储器和定位模块。

3.根据权利要求2所述的一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，所述电压/电流传感器采用互感线圈以实现输电线路上电压/电流的非接触式测量，信号调理电路对电压/电流传感器输出的电压信号进行处理以满足模数转换电路的模拟电压输入范围，模数转换电路采用采样速率为20MHz的12位ADC以满足行波信号的实时高速转换，高速并行数据采集系统采集所得数字信号并进行判断，当判断为故障信号时，调用定位模块，获取故障发生的时间、位置等信息，与故障电压/流波形数据一起存储在高速存储器中。

4.根据权利要求1所述的一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，所述监测前端中，数据采集模块选用ARM芯片，用以将数据采集模块所得数据信息分析处理后，通过数据传输模块与监测后台进行交流，所述数据传输模块采用GPRS无线通讯方式。

5.根据权利要求1所述的一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，所述监测前端中，系统供电模块与远程终端单元提供的标准电源接口兼容，从远程终端单元设备上获取电能，为各模块提供相应条件的电源驱动。

6.根据权利要求1所述的一种中压配电网故障快速定位装置，其特征在于，所述监测后台的计算机系统和服务器用以提供基于LABVIEW的实时监测管理系统，接收、记录并分析前端传回的电压/流波形、时间、位置等数据信息，实现输电线路电压/流的实时在线监测和基于地理信息系统的故障定位，并根据实时监测信息和后台工作要求下达相应的控制和保护指令。

7.一种中压配电网故障快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)通过数据采集模块实时监测输电线路末端节点和分支节点的行波数据；

步骤2)当配电网系统出现故障时，提取线路上已知监测节点的行波到达时间以及故障点的行波到达时间，利用相关性系数衡量位置故障点行波到达时间序列与已知节点行波到达时间序列的接近度，更具接近度确定定位到故障点范围。

8.根据权利要求7所述的一种中压配电网故障快速定位方法，其特征在于，步骤2)中相关性系数选用皮尔逊相关系数r，其表达式：

r = Σ i = 1 n ( a i - a ‾ ) ( b i - b ‾ ) Σ i = 1 n ( a i - a ) 2 · Σ i = 1 n ( b i - b ‾ ) 2 ; ]]>

其中，故障点行波到达所有监测节点的时间序列为A＝{a1,a2..an}，已知单个监测节点到达所有监测节点的时间序列为B＝{b1,b2..bn}，n序列长度，表示序列序列A和序列B的平均值，该系数越接近1，则该故障点与该已知节点越接近，当系数为1时，即故障点与已知节点重叠。