【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及架空线路故障检测及处理
，更具体地，涉及一种采用无线自组网技术，以感应取电技术为核心的适用于架空线路的智能故障定位处理系统，以及基于该系统的定位处理方法。
技术介绍
国内的IlOkV以下的架空配电网络，大多都采用中性点接地、不接地或者经消弧线圈接地的小电流接地系统。此类系统当出现单相接地故障后，可以带故障运行两个小时。而其中，由于架空线路在单相接地故障出现后，瞬间会被消弧线圈补偿，所以特征值不明显，导致现有的故障指示装置的判断准确率变得很低。工作当中，小电流接地系统的单相接地故障主要有以下几种判据方式。零序电流法:当零序电流超过设定值时判断为接地故障。电容电流检测法:当某一线路发生单相接地时,如果电网线路总长度很长,则总的电容电流与每条线路的电容电流相差会很大，依照此原理进行判断。首半波检测法:该方法基于单相接地故障发生在相电压接近最大值的瞬间这一假设进行。如果接地故障发生在电压零点附近时，其值很小，是检测首半波的死区。而在环形电网中，由于具有电容电流分界点的作用，因此安装在同一线路上不同分界点位置上的故障指示装置，其在接地瞬间的暂态电流和暂态电压的极性是不同的，所以容易告成故障指示器的误动。五次谐波的检测:当线路发生接地的时候，首先接地相的电压会降低，另外，由于发生接地，架空线和地面之间形成的虚拟电容被击穿，线路中的五次谐波分量会发生变化。如果在一定的时间范围内满足以上这两个条件，则故障指示装置认为线路发生了接地，并产生相应动作，对线路电流的5次谐波采样。当5次谐波突变增大，同时系统电压突变下降，则判断为发生接地。5次谐...
【技术保护点】
架空线路智能故障定位处理系统，包括故障指示器、采集器、电压互感器和监控管理平台；其中，在辖区内设置不少于一组的监控管理平台，同时在变电站对每个配网回路均设置一组采集器和一组电压互感器，此外，在每个配网回路的各个电线杆上的A、B、C三相输电线路上均设置一组故障指示器；其中，监控管理平台通过无线或有线方式与各个采集器相接；同一个配网回路中的采集器与各个故障指示器之间、采集器与电压互感器之间以及各个故障指示器相互之间均通过无线方式连接；其中，故障指示器进行短路故障判断、单向接地故障判断，同时实时检测线路电流，实现无线自组网通信和感应取电，以及电压检测和导线温度检测；电压互感器检测所在变电站的电压骤降信号；所述采集器对同一配网回路内的电压互感器和故障指示器进行通信维持和数据采集，采集器通电后设置工作频点、组网编号和下辖故障指示器的数量，不同配网回路的采集器之间设置不同的频点，并开启工作状态；监控管理平台管理辖区内故障指示器和采集器，监控管理平台包含专家分析单元；通过监控管理平台、采集器、电压互感器和故障指示器组成自组网，进行数据通讯和传输，同一配网回路内的电压互感器检测到所在变电站的电压骤降信...
【技术特征摘要】
1.架空线路智能故障定位处理系统，包括故障指示器、采集器、电压互感器和监控管理平台； 其中，在辖区内设置不少于一组的监控管理平台，同时在变电站对每个配网回路均设置一组采集器和一组电压互感器，此外，在每个配网回路的各个电线杆上的A、B、C三相输电线路上均设置一组故障指示器； 其中，监控管理平台通过无线或有线方式与各个采集器相接；同一个配网回路中的采集器与各个故障指示器之间、采集器与电压互感器之间以及各个故障指示器相互之间均通过无线方式连接； 其中，故障指示器进行短路故障判断、单向接地故障判断，同时实时检测线路电流，实现无线自组网通信和感应取电，以及电压检测和导线温度检测；电压互感器检测所在变电站的电压骤降信号；所述采集器对同一配网回路内的电压互感器和故障指示器进行通信维持和数据采集，采集器通电后设置工作频点、组网编号和下辖故障指示器的数量，不同配网回路的采集器之间设置不同的频点，并开启工作状态；监控管理平台管理辖区内故障指示器和采集器，监控管理平台包含专家分析单元； 通过监控管理平台、采集器、电压互感器和故障指示器组成自组网，进行数据通讯和传输，同一配网回路内的电压互感器检测到所在变电站的电压骤降信号后，传送电压骤降信号至采集器，采集器向同一配网回路内的故障指示器发起接收监测数据的任务，各个故障指示器基于最短路径和 匀衡原侧，通过自组网点对点的依次将监测数据传递至对应的采集器，-各个采集器将收到的电压骤降信号和监测数据进行基本拆包协议转换后，将转换后的数据打包发送至监控管理平台； 工作状态下，故障指示器进行周期性自检并将工作数据上报给采集器，再由采集器汇总至监控管理平台；通过监控管理平台实时查看故障指示器的工作状态，其中，当有故障指示器故障时，更换一个相同型号的故障指示器。2.根据权利要求1所述的架空线路智能故障定位处理系统，其特征在于所述的故障指示器外侧设有绝缘棒，故障指示器通过绝缘棒在输电线路上实现带电安装和拆卸；同时，故障指示器包括取能单元、电池、短路检测单元、接地检测单元、通信单元、本地故障指示单元、计数器、大电流防护单元、限流单元、防失压单元和主控单元；其中，主控单元与计数器、取能单元、短路检测单元、接地检测单元、通信单元、本地故障指示单元、大电流防护单元、限流单元、防失压单元相连；取能单元与电池、短路检测单元、接地检测单元、通信单元、本地故障指示单元、计数器、大电流防护单元、限流单元、防失压单元相连； 其中，取能单元和电池组成电源部分为整个故障指示器提供电能，取能单元采用电势湖方式将输电线路的电能部分转移至电池当中； 主控单元对故障指示器进行设备管理控制； 短路检测单元、接地检测单元进行故障检测； 本地故障指示单元将接收到的故障信号在本地进行警示，所述警示方式为翻牌、闪灯； 计数器记录故障指示器处理数据的时间； 大电流防护单元在大电流来临的前沿启动保护机制，为故障指示器抗击电流冲击； 限流单元协助故障指示器承受短时耐受电流冲击；防失压单元防止故障指示器陷入失压状态； 通信单元进行通信组网并完成故障指示器之间以及故障指示器与采集器之间的通信；通信单元将故障指示器采集到的故障指示信号传送至采集器，再由采集器传送至监控管理平台；同时，监控管理平台下发给采集器的配置信息，由采集器传送至故障指示器，再经过通信单元传送到主控单元以完成故障指示器参数的远程设置。3.根据权利要求1所述的架空线路智能故障定位处理系统，其特征在于所述的故障指示器相互之间，以及故障指示器和采集器之间的连接建立过程包括如下步骤: 在安装之前，故障指示器对自身工作频点进行调整，与其所在的配网回路内的采集器工作频点一致； 故障指示器安装至输电线路上之后，即时进行网络搜索；其中，当安装第一组故障指示器时，该故障指示器首先搜索频点相同的采集器，并加入到采集器所在的配网回路，同时上报第一组故障指示器自身的MAC地址至频点相同的采集器；当安装第二组故障指示器时，该故障指示器搜索频点相同的采集器和第一组安装的故障指示器，并加入到采集器所在的配网回路，同时上报第二组故障指示器自身的MAC地址至采集器，之后，第二只安装的故障指示器根据路径最短和均衡原则与频点相同的采集器进行直接通信； 当安装第N组故障指示器时，该故障指示器搜索频点相同的采集器和在其搜索范围内的所有故障指示器，并通过路径最短和均衡原则，选择一组故障指示器作为它的主选上级节点，同时再选择其它两组故障指示器作为它的备选上级节点，并上报第N组故障指示器自身的MAC地址至频点相同的采集器； 通过上述组网 方式，令每组故障指示器都具备自身的节点等级。4.根据权利要求3所述的架空线路智能故障定位处理系统，其特征在于当所述的故障指示器传输数据时，如其主选上级节点的故障指示器无法工作，则选择相对更近的备选上级节点故障指示器进行跳传，以保证传输链路的通畅； 其中，当故障指示器传输数据时，如其主选上级节点的故障指示器和备选上级节点的故障指示器都无法工作，则故障指示器将启动初始搜索程序，即重新搜索频点相同的采集器和在其搜索范围内的所有故障指示器，并通过路径最短和均衡原则，选择一组正常运行的故障指示器作为它的主选上级节点，同时再选择其它两组正常运行的故障指示器作为它的备选上级节点，并上报自身的MAC地址至频点相同的采集器。5.根据权利要求1所述的架空线路智能故障定位处理系统，其特征在于当所述的故障指示器所在的输电线路中发生超过突变设定值的大电流突变时，该故障指示器检测到此突变信号，并测试突变信号的脉冲宽度，如该脉冲宽度在设定范围内时，则判定输电线路发生短路故障，该故障指示器产生相应指令，通过通信单元，将短路故障信息在自组网中点对点传递至采集器，再由采集器传输至监控管理平台； 同时，当故障指示器所在线路中持续大电流的数值超过持续设定值时，该故障指示器即判定线路发生短路故障，该故障指示器产生相应指令，通过通信单元，将短路故障信息在自组网中点对点传递至采集器，再由采集器传输至监控管理平台。6.根据权利要求1所述的架空线路智能故障定位处理系统，其特征在于通过所述的故障指示器进行接地故障检测，过程如下: 全时时间同步过程:使采集器和故障指示器均保持时间同步，整体时间误差小于Ims ；故障监测数据获取过程:当配网回路内的输电线路发生接地故障时，电压互感器首先检测到电压骤降信号，采集器即刻获取该电压骤降信号并标记故障发生瞬间的时间点t，采集器确认故障发生的时间点t后，向其下辖的各个故障指示器下发数据采集指令，令各个故障指示器上传时间点t前后各10个周波的电流数据； 故障分析与判断过程:采集器收集各个故障指示器上传的电流数据后，回传至监控管理平台，由监控管理平台结合专家分析单元进行运算和故障判断，如确认是接地故障，则对故障点进行精确定位，当接地故障排除后，由监控管理平台对所排除的接地故障进行经验数据存档。7.根据权...
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