配电网单相接地故障在线监测和定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统，它包括线路测量单元、配电网监控主站和数据基站，线路测量单元的无线通讯模块采用蓝牙近距离无线组网模块并通过蓝牙近距离无线组网模块和数据基站包含的蓝牙近距离无线组网模块连接，数据基站通过GPRS远距离无线通讯模块与配电网监控主站连接。本发明专利技术在数据传输方面具备传输速率快、传输距离长、不容易丢失数据的优点，能够带来巨大的经济效益。本发明专利技术适用于对配电网的单相接地故障进行在线监测和定位。

On line monitoring and locating system of single phase to ground fault in distribution network

The invention discloses a single-phase grounding fault monitoring and positioning system, which comprises a circuit measuring unit, the distribution network monitoring station and data base station, wireless communication module circuit measurement unit using Bluetooth short-range wireless network module and through Bluetooth short distance line includes the network module and the data base of the Bluetooth short distance wireless the network connection module, data base station through the GPRS long-distance wireless communication module is connected with the distribution network monitoring station. The invention has the advantages of fast transmission speed, long transmission distance and not easy to lose data in the data transmission, and can bring huge economic benefits. The invention is suitable for on-line monitoring and positioning of single-phase earth fault of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
配电网单相接地故障在线监测和定位系统
本专利技术属于电网故障监测设备
,用于配电网的单相接地故障在线监测和定位，具体地说是一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统。
技术介绍
我国配电网多是以架空绝缘导线和电缆为主的辐射网，其对地电容值较大，接地故障时产生的电容电流也将相应增大，会引起弧光过电压，这样就极易导致线路非故障相绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路，影响电力系统的安全运行。因此，供电企业迫切希望能够开发出可靠实用的小电流接地故障定位装置，能够在系统发生接地故障后准确选出故障线路并对故障线路进行故障定位，然后把故障信息远程发送到调度中心并发出警报，供检修人员及时排除故障恢复供电，在正常运行情况下可以在线监测配电网各主要线路的运行状态、科学的调度配电网负荷平衡、延长设备的使用寿命，对主要线路和变压器进行生命周期管理，减少用户停电时间，提高用户供电可靠性。专利号为201620538161.0的中国技术专利，公开了一种“基于无线通信的配电网分布式在线监测及故障定位系统”，能够为配电网监控主站的工作人员提供准确的线路运行状况，及时发现接地故障，并及时定位接地故障点，极大地提高了接地故障找寻的工作效率。然而，该项专利技术创造的无线通信模块采用现有技术中的ZIGBEE模块，传输速率低、传输距离短，而且还容易丢失数据，给应用工作造成了很多麻烦。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术旨在提供一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统，采用蓝牙近距离无线组网模块做无线通讯模块，不但传输速率快，而且可传输距离长，也不容易丢失数据。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案如下：一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统，它包括线路测量单元、配电网监控主站和数据基站；所述的配电网监控主站装设在配电网变电站中，具有接收远程数据、下发控制命令、数据的实时处理、历史数据调用、故障判断、报警信息提示、画面显示功能；所述线路测量单元包括三套子节点测量装置，即测量节点A、测量节点B和测量节点C，它们分别装设在三相交流电的A相、B相、C相上，分别上传每一秒内A相、B相、C相50个电流幅值采样数据及这些数据的时间信息，并且所述的三套子节点测量装置能无线接收所述的数据基站的向下查询信息；所述测量节点A包括A相核心处理器、A相线路电流采集模块、A相GPS全网同步授时模块和A相蓝牙近距离无线组网模块，A相核心处理器与A相线路电流采集模块连接，用于控制A相线路电流测量模块采集数据信息，并对数据信息进行分析，得出故障定位信息；，A相核心处理器与A相GPS全网同步授时模块连接，用于控制配电网电流数据信息的同步采集，并为这些采集的电流数据匹配时间信息，以达到配电网所有线路电流数据信息的同步采集的目的；A相核心处理器与A相蓝牙近距离无线组网模块连接，用于控制A相蓝牙近距离无线组网模块发送测量节点A采集的电流数据信息、时间信息和控制接收数据基站查询测量节点A的采集信息；所述测量节点B包括B相核心处理器、B相线路电流采集模块、B相GPS全网同步授时模块和B相蓝牙近距离无线组网模块，B相核心处理器与B相线路电流采集模块连接，用于控制B相线路电流测量模块采集数据信息，并对数据信息进行分析，得出故障定位信息；B相核心处理器与B相GPS全网同步授时模块连接，用于控制配电网电流数据信息的同步采集，并为这些采集的电流数据匹配时间信息，以达到配电网所有线路电流数据信息的同步采集的目的；B相核心处理器与B相蓝牙近距离无线组网模块连接，用于控制B相蓝牙近距离无线组网模块发送测量节点B采集的电流数据信息、时间信息和控制接收数据基站查询测量节点B的采集信息；所述测量节点C包括C相核心处理器、C相线路电流采集模块、C相GPS全网同步授时模块和C相蓝牙近距离无线组网模块，C相核心处理器与C相线路电流采集模块连接，用于控制C相线路电流测量模块采集数据信息，并对数据信息进行分析，得出故障定位信息；C相核心处理器与C相GPS全网同步授时模块连接，用于控制配电网电流数据信息的同步采集，并为这些采集的电流数据匹配时间信息，以达到配电网所有线路电流数据信息的同步采集的目的；C相核心处理器与C相蓝牙近距离无线组网模块连接，用于控制C相蓝牙近距离无线组网模块发送测量节点C采集的电流数据信息、时间信息和控制接收数据基站查询测量节点C的采集信息；所述数据基站包括数据基站核心处理器、第一蓝牙近距离无线组网模块、第二蓝牙近距离无线组网模块、第三蓝牙近距离无线组网模块、GPRS远距离无线通讯模块，所述数据基站核心处理器分别与第一蓝牙近距离无线组网模块、第二蓝牙近距离无线组网模块、第三蓝牙近距离无线组网模块、GPRS远距离无线通讯模块连接；所述A相蓝牙近距离无线组网模块与所述第一蓝牙近距离无线组网模块通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接，所述B相蓝牙近距离无线组网模块与所述第二蓝牙近距离无线组网模块通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接，所述C相蓝牙近距离无线组网模块与所述第三蓝牙近距离无线组网模块通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接；所述数据基站通过GPRS远距离无线通讯模块与所述配电网监控主站无线连接。作为限定：所述测量节点A还包括A相数据存储模块，A相核心处理器与A相数据存储模块连接，用于控制存储测量节点A采集的线路电流数据信息和A相GPS全网定时触发模块得到的时间信息，以便配电网监控主站对这些电流数据信息和时间信息的调用；所述测量节点B还包括B相数据存储模块，B相核心处理器与B相数据存储模块连接，用于控制存储测量节点B采集的线路电流数据信息和B相GPS全网定时触发模块得到的时间信息，以便配电网监控主站对这些电流数据信息和时间信息的调用；所述测量节点C还包括C相数据存储模块，C相核心处理器与C相数据存储模块连接，用于控制存储测量节点C采集的线路电流数据信息和C相GPS全网定时触发模块得到的时间信息，以便配电网监控主站对这些电流数据信息和时间信息的调用；所述数据基站还包括数据基站数据存储模块，用于存储所述线路测量单元发送来的电流数据和时间信息,数据基站数据存储模块与数据基站核心处理器连接。作为第二种限定：所述测量节点A、测量节点B和测量节点C的硬件结构完全一致。作为第三种限定：第一蓝牙近距离无线组网模块、第二蓝牙近距离无线组网模块、第三蓝牙近距离无线组网模块与所述A相蓝牙近距离无线组网模块、B相蓝牙近距离无线组网模块、C相蓝牙近距离无线组网模块硬件结构完全一致，唯一的区别在于所述数据基站蓝牙近距离无线组网模块为主机模式，A相蓝牙近距离无线组网模块、B相蓝牙近距离无线组网模块、C相蓝牙近距离无线组网模块为从机模式。本专利技术由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：（1）本专利技术采用蓝牙近距离无线组网模块做无线通讯模块，不但传输速率快，而且可传输距离长，也不容易丢失数据；（2）本专利技术三套子节点测量装置的硬件结构完全一致，便于批量生产，安装时不用刻意区分，简便又省时。本专利技术适用于对配电网的单相接地故障进行在线监测和定位。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1是本专利技术实施例的拓扑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统，它包括线路测量单元和配电网监控主站，其特征在于：它还包括数据基站；所述线路测量单元包括测量节点A、测量节点B和测量节点C共三套子节点测量装置，它们分别装设在三相交流电的A相、B相、C相上；所述测量节点A包括A相核心处理器（A1）、A相线路电流采集模块（A4）、A相GPS全网同步授时模块（A2）和A相蓝牙近距离无线组网模块（A3），A相核心处理器（A1）分别与A相线路电流采集模块（A4）、A相GPS全网同步授时模块（A2）、A相蓝牙近距离无线组网模块（A3）连接；所述测量节点B包括B相核心处理器（B1）、B相线路电流采集模块（B4）、B相GPS全网同步授时模块（B2）和B相蓝牙近距离无线组网模块（B3），B相核心处理器（B1）分别与B相线路电流采集模块（B4）、B相GPS全网同步授时模块（B2）、B相蓝牙近距离无线组网模块（B3）连接；所述测量节点C包括C相核心处理器（C1）、C相线路电流采集模块（C4）、C相GPS全网同步授时模块（C2）和C相蓝牙近距离无线组网模块（C3），C相核心处理器（C1）分别与C相线路电流采集模块（C4）、C相GPS全网同步授时模块（C2）、C相蓝牙近距离无线组网模块（C3）连接；所述数据基站包括数据基站核心处理器（S1）、第一蓝牙近距离无线组网模块（S3‑1）、第二蓝牙近距离无线组网模块（S3‑2）、第三蓝牙近距离无线组网模块（S3‑3）、GPRS远距离无线通讯模块（S2），所述数据基站核心处理器（S1）分别与第一蓝牙近距离无线组网模块（S3‑1）、第二蓝牙近距离无线组网模块（S3‑2）、第三蓝牙近距离无线组网模块（S3‑3）、GPRS远距离无线通讯模块（S2）连接；所述A相蓝牙近距离无线组网模块（A3）与所述第一蓝牙近距离无线组网模块（S3‑1）通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接，所述B相蓝牙近距离无线组网模块（B3）与所述第二蓝牙近距离无线组网模块（S3‑2）通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接，所述C相蓝牙近距离无线组网模块（C3）与所述第三蓝牙近距离无线组网模块（S3‑3）通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接；所述数据基站通过GPRS远距离无线通讯模块与所述配电网监控主站无线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种配电网单相接地故障在线监测和定位系统，它包括线路测量单元和配电网监控主站，其特征在于：它还包括数据基站；所述线路测量单元包括测量节点A、测量节点B和测量节点C共三套子节点测量装置，它们分别装设在三相交流电的A相、B相、C相上；所述测量节点A包括A相核心处理器（A1）、A相线路电流采集模块（A4）、A相GPS全网同步授时模块（A2）和A相蓝牙近距离无线组网模块（A3），A相核心处理器（A1）分别与A相线路电流采集模块（A4）、A相GPS全网同步授时模块（A2）、A相蓝牙近距离无线组网模块（A3）连接；所述测量节点B包括B相核心处理器（B1）、B相线路电流采集模块（B4）、B相GPS全网同步授时模块（B2）和B相蓝牙近距离无线组网模块（B3），B相核心处理器（B1）分别与B相线路电流采集模块（B4）、B相GPS全网同步授时模块（B2）、B相蓝牙近距离无线组网模块（B3）连接；所述测量节点C包括C相核心处理器（C1）、C相线路电流采集模块（C4）、C相GPS全网同步授时模块（C2）和C相蓝牙近距离无线组网模块（C3），C相核心处理器（C1）分别与C相线路电流采集模块（C4）、C相GPS全网同步授时模块（C2）、C相蓝牙近距离无线组网模块（C3）连接；所述数据基站包括数据基站核心处理器（S1）、第一蓝牙近距离无线组网模块（S3-1）、第二蓝牙近距离无线组网模块（S3-2）、第三蓝牙近距离无线组网模块（S3-3）、GPRS远距离无线通讯模块（S2），所述数据基站核心处理器（S1）分别与第一蓝牙近距离无线组网模块（S3-1）、第二蓝牙近距离无线组网模块（S3-2）、第三蓝牙近距离无线组网模块（S3-3）、GPRS远距离无线通讯模块（S2）连接；所述A相蓝牙近距离无线组网模块（A3）与所述第一蓝牙近距离无线组网模块（S3-1）通过蓝牙地址唯一配对实现无线组网连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，周毅，张宇驰，赵忠泽，于莉，汤文博，张晨曦，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司张家口供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河北,13