[发明专利]一种低压配电网故障定位系统与方法

说明书

本发明提出的是一种低压配电网故障定位系统与方法，该系统包括云平台、低压配电网管理软件和低压故障指示器；其中低压故障指示器安装在台区线路各分支节点处，并通过GPRS/4G网络连接云平台；低压配电网管理软件安装于用户和电网运维人员的智能手机中，并通过GPRS/4G网络连接云平台。本发明通过低压故障指示器实现故障区段、停电客户的快速定位，经由低压配网管理软件向电网运维人员推送及展示配网故障信息，减少运维成本，大幅降低低压台区故障停电时间，提升用户满意度；能够及时定位故障并将信息推送给运维人员，实现故障快速排除。

技术领域

本发明涉及的是一种低压配电网故障定位系统与方法，属于电力系统自动化控制技术领域。

背景技术

随着我国社会经济的高速发展，人民的生活质量和消费水平日渐提升，各行各业和居民对电力的需求量不断增大，对电能的质量、安全性和稳定性也提出了新的要求。配电网作为输电网和用户的桥梁，对配电网的故障定位、故障处理能力也需要达到新的高度，以保证配电网的供电质量和供电可靠性。配电网的安全稳定运行，不但关系着广大用户的切身利益，且具有极大的社会意义和经济意义。近年来，我国配电网的自动化建设迅速发展，传统的配电网不断向着自动化程度较高的智能电网发展。

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。按照我国配电网电压等级的分类，主要分为特高压（1000kV交流及以上和±800kV直流）、超高压（330kV及以上至1000kV以下）、高压配电网（35~220kV）、中压配电网（6~20kV）和低压配电网（0.4kV），其中高压配电网的自动化程度较高，处于国际领先水平，但中、低压配电网的自动化程度较低，远远落后于西方发达国家。

故障定位技术主要用于配电系统各种故障的检测和定位，主要检测故障类型包括相间短路和单相接地故障等。在单相接地短路故障发生后，故障相的电压降低，非故障相的对地电压就会升高，如果不能在极短的时间内采取措施消除故障，非故障相的过电压极易进一步发展为相间短路故障，引发线路跳闸。实际运行过程中，单相接地故障发生的几率最高，此时供电仍能保证线电压的对称性，且故障电流较小，不影响对负荷连续供电，故不必立即跳闸，按照现行规程规定可以继续运行1～2h；但随着馈线的增多，电容电流也在逐渐增大，长时间运行后易使故障扩大成两点或多点接地短路，若发生弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，影响系统安全运行，所以必须及时确定故障位置并予以切除。

目前的配电网中，尤其是低压配电网应用较为广泛的故障定位方法为：通过配电终端与云端服务器以及手持终端之间搭建的4G通信网络，形成自动化系统；配电终端采集故障数据并上传到云端服务器，当需要的时候，运检人员再通过手持设备从云端服务器下载故障数据。在上述过程中，故障状态信息层层传递，且需要经过多级流转，在流转的过程中容易出现丢失，多级通信的故障的风险也随之增加，且这样的方式也增加了故障的处理时间，不利于故障快速排除。目前的故障定位技术还未能够针对单相接地故障进行即时定位和有效排查，不利于低压配电网稳定性和自动化程度的进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于针对现有电网故障定位方法存在的上述缺陷，提出一种低压配电网故障定位系统与方法，通过云平台、低压配电网管理软件和低压故障指示器三个部分来实现低压配电网的故障定位。

本发明的技术解决方案：一种低压配电网故障定位系统与方法，包括云平台、低压配电网管理软件和低压故障指示器；其中低压故障指示器安装在台区线路各分支节点处，并通过GPRS/4G网络连接云平台；低压配电网管理软件安装于用户和电网运维人员的智能手机中，并通过GPRS/4G网络连接云平台。

进一步的，所述低压故障指示器具有故障信息和地理位置信息采集功能；故障发生后，所述的低压故障指示器捕捉到故障电流波形，通过滤波优化算法判断故障线路和故障类型，将采集的故障信息和地理位置信息实时上传到云平台。