[发明专利]利用无线4G网络实现配网故障定位的方法

说明书

本发明公开了一种利用无线4G网络实现配网故障定位的方法，属于配电网保护自动化领域。它包括主机对光纤终端实时上传的SMV数据进行录波处理，检测到电流变化量启动后，启动故障录波，然后无线4G终端检测到电流发生了突变，利用电流变化量启动信号触发故障录波，录波结束后主动上传至主机，主机直接计算线路差动、制动电流，按线路差动保护原理可快速判出是否发生故障。本发明完全由光纤终端覆盖的配网馈线部分，金属性故障能在40ms以内实现快速准确故障定位；对于包含无线4G终端覆盖的配网馈线部分，也能实现精确故障定位(定位速率网络通信延时而定，平均应＜1s)。

技术领域

本发明属于配电网保护自动化领域，具体涉及一种利用无线4G网络实现配网故障定位的方法。

背景技术

随着城乡一体化建设的不断深入，户外10kV配电网也迅速得到发展壮大，过去10kV配网主要采用树状结构，其特点是线路长，分支线多，连接的配电变压器多，结构简单，但可靠性差。在配网故障时，使用故障快速隔离及定位装置有助于调控中心实现故障设备的快速定位并准确隔离，非故障设备快速恢复供电，从而缩小停电范围，提高配网的供电可靠性。

传统10kV配电网系统采用的运行方式是辐射式运行，不考虑分布式能源的接入，除了变电站线路出口断路器配置和过流保护，其余地方均不配置保护。配电网发生故障后，由线路出口断路器对应的保护动作切除故障，然后由配网自动化定位、隔离故障，转供负荷。通常配网自动化通过是各个测量点是否有故障电流的组合来定位故障，此类方法适用于常规的无分布电源的配网系统。对于接入分布电源的配网系统，故障时，各量测点均有流，因此上述方案不再适用。

目前配网自动化建设程度不一，部分地区配网自动化程度很低，限于条件现状，部分开关/环网柜处无光纤等通信设备，无法采用光纤通信方式。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提出了一种利用无线4G网络实现配网故障定位的方法。

第一方面，本发明的技术方案为：一种利用无线4G网络实现配网故障定位的方法，包括光纤智能采集终端、无线4G智能采集终端和故障定位主机，包括如下步骤：

S1、配网系统中主干/分支线路的进/出口都配备相应的电流互感器和配电开关，每个配电开关与一组电流互感器相对应，通过智能采集终端采集主干/分支线路的进/出口处开关位置及开关所对应到电流模拟量；

S2、智能采集终端包括光纤终端和无线4G终端，光纤终端通过光纤以太网络与故障定位主机相连，无线4G终端通过公网无线4G网络与故障定位主机相连；

S3、故障定位主机与光纤终端实现精确时钟同步，与无线4G终端实现非精确时钟同步；

S4、光纤终端与无线4G终端在本地同步时钟基准下同步采集主干/分支线路上电流模拟量，光纤终端实时上传同步采样值至故障定位主机；无线4G终端采用检测电流突变启动录波并将此录波文件上传至故障定位主机的机制；

S5、光纤终端采用GOOSE机制将开关位置信号上传至主机，无线4G终端定时周期性上传开关位置信号；

S6、对于完全由光纤终端所构成的某条主干/分支线路，故障定位主机实时计算主干/分支线路的三相差动、制动电流；

S7、对于包含无线4G终端所构成的某条主干/分支线路，当故障定位主机接收到其中某一个无线4G终端上传录波文件后，检索录波文件中的某一个开关对应的某相电流模拟量突变所对应的采样时刻T1，并预设一个时间偏差范围T，检索馈线分支线路中其它处于合位状态的开关所对应的同一相电流模拟量，在采样时间(T1-T，T1+T)范围内是否同时存在着唯一一个电流突变，分别对应电流突变时刻T2、T3……Tn(馈线分支线路包含N个处于合位的开关)，如果存在则将T1、T2、T3……Tn作为统一基准参考时间，并计算基准参考后主干/分支线路的三相差动、制动电流；否则，认为三相差动电流为0，制动电流为无求大，防止后续误判。