电力线路故障在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电力线路故障在线监测系统，包括数据检测终端、中心监测系统和报警装置；数据检测终端主要由微控制器以及电流互感器、电压互感器、终端通信模块构成，电流互感器和电压互感器采集电力线路的电流信号和电压信号，微控制器将处理过的电流数据和电压数据上传到中心监测系统；中心监测系统主要由上位通信模块、数据处理模块、故障诊断模块和数据库构成，数据处理模块对数据检测终端上传的电流数据和电压数据进行计算分析处理，然后调用故障诊断模块进行故障诊断，如有故障则通过报警装置进行故障报警；报警装置根据中心监测系统发出的故障信息，启动相应的报警机制。该系统有利于快速发现电力线路故障，以保证电网的稳定可靠工作。

Power line fault online monitoring system

The invention relates to a power line fault monitoring system, including data detection terminal, central monitoring system and alarm device; data detection terminal consists of micro controller, current transformer, voltage transformer, terminal communication module, signal of voltage and current of current transformer and voltage transformer acquisition of power line, micro controller the processed data of current and voltage data uploaded to the central monitoring system; monitoring center system is mainly composed of the communication module, data processing module, fault diagnosis module and database structure, data processing module to upload data detection terminal current data and the voltage data were calculated and analyzed, and then call the fault diagnosis module for fault diagnosis. If there is fault through the alarm device fault alarm alarm device; according to the central monitoring system Start up the corresponding alarm mechanism by sending out the fault information. The system is conducive to the rapid detection of power line faults, so as to ensure the stable and reliable work of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
电力线路故障在线监测系统
本专利技术涉及电网监测
，特别涉及一种电力线路故障在线监测系统。
技术介绍
我国配电网具有线路结构复杂、环境多样多变、故障频繁复杂、维护工作量大等特征。配电线路某一段发生故障，需要逐段排查故障发生位置，不但工作强度大，而且还会延误抢修时间，影响供电可靠性。目前，我国电网电压的波动较大，而电网电压对工业自动化设备、家用电器等电网终端设备的正常使用及使用寿命具有很大的影响，过高的电压往往会缩短电网终端设备的使用寿命，有时甚至会使电网终端设备发生烧毁，而过低的电网电压则有可能导致电网终端设备不能正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电力线路故障在线监测系统，该系统有利于快速发现电力线路故障，以保证电网的稳定可靠工作。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电力线路故障在线监测系统，包括数据检测终端、中心监测系统和报警装置；所述数据检测终端主要由微控制器以及分别与其连接的电流互感器、电压互感器、终端通信模块构成，所述电流互感器和电压互感器均与电力线路连接，以采集电力线路的电流信号和电压信号，经过信号处理后传输给所述微控制器，所述微控制器通过所述终端通信模块将处理过的电流数据和电压数据上传到所述中心监测系统；电力线路的电流大小I1为：I1=K×I2其中，K为电流互感器的变比，I2为电流互感器测得的二次电流；电力线路的电压大小U1为：U1=kN×U2其中，kN为电压互感器的额定变比，U2为电压互感器测得的二次电压；所述中心监测系统主要由上位通信模块、数据处理模块、故障诊断模块和数据库构成，所述数据处理模块与所述报警装置连接，所述上位通信模块接收所述数据检测终端上传的电流数据和电压数据，并传输给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述电流数据和电压数据进行计算分析处理，然后调用所述故障诊断模块进行故障诊断，如无故障则继续对电力线路进行在线监测，如有故障则通过所述报警装置进行故障报警；所述报警装置根据所述中心监测系统发出的故障信息，启动相应的报警机制。进一步的，所述电流互感器的二次负荷按如下公式计算：Zb=∑KmcZm+KlcZl+Rc其中，Kmc为电流互感器的阻抗换算系数，Zm为电流互感器电流线圈的阻抗，Klc为连接导线的阻抗换算系数，Zl为连接导线的单程阻抗，Rc为接触电阻。进一步的，所述电压互感器接成星型时每相负荷按如下公式计算：第一相：Pu=WucosφQu=Wusinφ第二相：Pv=WvcosφQv=Wvsinφ第三相：Pw=WwcosφQw=Wwsinφ其中，Pu、Pv、Pw分别表示电压互感器各相的有功负荷，Qu、Qv、Qw分别表示电压互感器各相的无功负荷，Wu、Wv、Ww分别表示电压互感器各相的全负荷，φ表示相角差。进一步的，所述数据检测终端还包括信号调理电路和模数转换电路，所述电流互感器和电压互感器均与所述信号调理电路连接，对采集到的电流信号和电压信号进行包括滤波、整形的信号处理后，经所述模数转换电路传输给所述微控制器。进一步的，所述报警装置包括系统界面报警模块、中心声光报警模块和手机终端报警模块，所述系统界面报警模块用于在中心监测系统的人机界面上显示报警信息，所述中心声光报警模块用于在监测现场发出声光报警，所述手机终端报警模块用于向设定的手机终端发出报警信息；所述故障诊断模块根据所述数据处理模块处理过的电流数据和电压数据对电力线路的运行现状进行故障诊断，如果发生故障，则判断发生的故障类型和故障等级，并反馈给所述数据处理模块，所述数据处理模块将包括故障类型和故障等级的故障信息传输给所述报警装置，所述报警装置根据接收到的故障信息，触发系统界面报警模块、中心声光报警模块、手机终端报警模块之一或它们的组合进行相应级别的报警动作。进一步的，所述中心监测系统还包括权限管理模块、人事管理模块和部门管理模块，所述权限管理模块用于添加、删除、修改权限信息和查找管理权限信息，根据优先级最高的管理员设置其他优先级低的管理员的管理权限，根据不同的分工完成不同的电力线路监测管理事务；所述人事管理模块用于对参与电力线路监测的各岗位人员的信息进行管理和查询；所述部门管理模块用于对参与电力线路监测的各实体部门进行管理和查询。本专利技术的有益效果在于提供了一种电力线路故障在线监测系统，与现有技术相比，该系统可以快速检测并发现电力线路发生的故障，判断发生的故障类型和故障等级，并启动相应的报警机制，从而保证了电网的稳定可靠工作，具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例的系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的电力线路故障在线监测系统，如图1所示，包括数据检测终端、中心监测系统和报警装置。所述数据检测终端包括电流互感器、电压互感器、信号调理电路、模数转换电路、微控制器和终端通信模块。所述电流互感器和电压互感器均与电力线路连接，以采集电力线路的电流信号和电压信号。所述电流互感器和电压互感器均与所述信号调理电路连接，对采集到的电流信号和电压信号进行包括滤波、整形的信号处理后，经所述模数转换电路传输给所述微控制器。所述微控制器通过所述终端通信模块将处理过的电流数据和电压数据上传到所述中心监测系统。电力线路的电流大小I1为：I1=K×I2其中，K为电流互感器的变比，I2为电流互感器测得的二次电流。电流互感器的二次负荷按如下公式计算：Zb=∑KmcZm+KlcZl+Rc其中，Kmc为电流互感器的阻抗换算系数，Zm为电流互感器电流线圈的阻抗，Klc为连接导线的阻抗换算系数，Zl为连接导线的单程阻抗，Rc为接触电阻。电力线路的电压大小U1为：U1=kN×U2其中，kN为电压互感器的额定变比，U2为电压互感器测得的二次电压。电压互感器接成星型时每相负荷按如下公式计算：第一相：Pu=WucosφQu=Wusinφ第二相：Pv=WvcosφQv=Wvsinφ第三相：Pw=WwcosφQw=Wwsinφ其中，Pu、Pv、Pw分别表示电压互感器各相的有功负荷，Qu、Qv、Qw分别表示电压互感器各相的无功负荷，Wu、Wv、Ww分别表示电压互感器各相的全负荷，φ表示相角差。所述中心监测系统包括上位通信模块、数据处理模块、故障诊断模块、数据库、权限管理模块、人事管理模块和部门管理模块。所述数据处理模块与所述报警装置连接。所述上位通信模块接收所述数据检测终端上传的电流数据和电压数据，并传输给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述电流数据和电压数据进行计算分析处理，然后调用所述故障诊断模块进行故障诊断，如无故障则继续对电力线路进行在线监测，如有故障则通过所述报警装置进行故障报警。所述报警装置根据所述中心监测系统发出的故障信息，启动相应的报警机制。在本专利技术的较佳实施例中，所述报警装置包括系统界面报警模块、中心声光报警模块和手机终端报警模块，所述系统界面报警模块用于在中心监测系统的人机界面上显示报警信息，所述中心声光报警模块用于在监测现场发出声光报警，所述手机终端报警模块用于向设定的手机终端发出报警信息；所述故障诊断模块根据所述数据处理模块处理过的电流数据和电压数据对电力线路的运行现状进行故障诊断，如果发生故障，则判断发生的故障类型和故障等级，并反馈给所述数据处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力线路故障在线监测系统，其特征在于，包括数据检测终端、中心监测系统和报警装置；所述数据检测终端主要由微控制器以及分别与其连接的电流互感器、电压互感器、终端通信模块构成，所述电流互感器和电压互感器均与电力线路连接，以采集电力线路的电流信号和电压信号，经过信号处理后传输给所述微控制器，所述微控制器通过所述终端通信模块将处理过的电流数据和电压数据上传到所述中心监测系统；电力线路的电流大小

【技术特征摘要】
1.一种电力线路故障在线监测系统，其特征在于，包括数据检测终端、中心监测系统和报警装置；所述数据检测终端主要由微控制器以及分别与其连接的电流互感器、电压互感器、终端通信模块构成，所述电流互感器和电压互感器均与电力线路连接，以采集电力线路的电流信号和电压信号，经过信号处理后传输给所述微控制器，所述微控制器通过所述终端通信模块将处理过的电流数据和电压数据上传到所述中心监测系统；电力线路的电流大小I1为：I1=K×I2其中，K为电流互感器的变比，I2为电流互感器测得的二次电流；电力线路的电压大小U1为：U1=kN×U2其中，kN为电压互感器的额定变比，U2为电压互感器测得的二次电压；所述中心监测系统主要由上位通信模块、数据处理模块、故障诊断模块和数据库构成，所述数据处理模块与所述报警装置连接，所述上位通信模块接收所述数据检测终端上传的电流数据和电压数据，并传输给所述数据处理模块，所述数据处理模块对所述电流数据和电压数据进行计算分析处理，然后调用所述故障诊断模块进行故障诊断，如无故障则继续对电力线路进行在线监测，如有故障则通过所述报警装置进行故障报警；所述报警装置根据所述中心监测系统发出的故障信息，启动相应的报警机制。2.根据权利要求1所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，所述电流互感器的二次负荷按如下公式计算：Zb=∑KmcZm+KlcZl+Rc其中，Kmc为电流互感器的阻抗换算系数，Zm为电流互感器电流线圈的阻抗，Klc为连接导线的阻抗换算系数，Zl为连接导线的单程阻抗，Rc为接触电阻。3.根据权利要求1所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，所述电压互感器接成星型时每相负荷按如下公式计算：第一相：Pu=WucosφQu=Wusinφ第二相：Pv=WvcosφQv=Wvsinφ第三相：Pw=WwcosφQw=W...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林高，余立峰，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：福建,35