一种配电网接地故障监测系统技术方案

一种配电网接地故障监测系统，包括数据采集模块、主控模块、故障监测模块、终端处理模块，所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、信号处理模块、模数转换模块，所述电流互感器、电压互感器连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块；故障监测模块连接主控模块，所述主控模块包括DSP处理器单元、RAM处理器单元，所述主控模块连接终端处理模块；主控模块将数据采集模块采集的数据进行处理，然后通过USB接口与终端处理模块连接。本实用新型专利技术一种配电网接地故障监测系统，对故障暂态信号进行在线检测，并对其进行故障分类，对于不同的接地故障类型采用不同的方法对故障进行监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统故障监测领域，具体说是一种配电网接地故障监测系统。
技术介绍
配电网配电线路大多架设在野外，运行环境恶劣，发生接地故障后，系统虽能继续带故障运行，但由于非故障相对地电压升高，如果不及时处理可能会引发相间短路的威胁。并且故障发生后，采用以往的方法不仅耗时费力，而且停电范围广，很难快速准确的查到故障点。
技术实现思路
本技术提供一种配电网接地故障监测系统，整个系统由数据采集模块、主控模块、终端处理模块等部分组成。采用希尔伯特黄变换方法，对故障暂态信号进行在线检测，并对其进行故障分类，对于不同的接地故障类型采用不同的方法对故障进行监测。本技术所采用的技术方案是：一种配电网接地故障监测系统，包括数据采集模块、主控模块、故障监测模块、终端处理模块，所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、信号处理模块、模数转换模块，所述电流互感器、电压互感器连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块；故障监测模块连接主控模块，所述主控模块包括DSP处理器单元、RAM处理器单元，所述主控模块连接终端处理模块；主控模块将数据采集模块采集的数据进行处理，然后通过USB接口与终端处理模块连接。所述电流互感器为SPT204A型电流互感器。所述电压互感器为SCT240B型电压互感器。所述DSP处理器单元为TI公司的TMS320F28335型DSP控制器。所述RAM处理器单元为三星公司的S3C2440型RAM处理器。所述终端处理模块为工控机或者笔记本电脑，用于对接收的信号进行数据分析和参数显示等。所述故障监测模块由：针对于单相接地故障异频信号注入法的接地故障监测单元、和针对多相接地故障基于人工神经网络方法的接地故障监测单元组成。本技术一种配电网接地故障监测系统， 除了能精确的检测故障并对接地故障进行分类，还能对不同的接地故障采用不同的方法进行故障监测。能够实现在配网系统出现故障时快速准确的监测故障，减小配电线路检修人员的劳动强度，方便快捷且操作灵活。采用希尔伯特黄变换方法能够减少运算量，提高数据的实时性。附图说明图1为本技术系统整体结构示意图。图2为本技术的硬件结构示意图。具体实施方式一种配电网接地故障监测系统，包括数据采集模块、主控模块、故障监测模块、终端处理模块， 所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、信号处理模块、模数转换模块，所述电流互感器、电压互感器连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块；故障监测模块连接主控模块，所述主控模块包括DSP处理器单元、RAM处理器单元，所述主控模块连接终端处理模块；主控模块将数据采集模块采集的数据进行处理，然后通过USB接口与终端处理模块连接。所述电流互感器为SPT204A型电流互感器。所述电压互感器为SCT240B型电压互感器。所述DSP处理器单元为TI公司的TMS320F28335型DSP控制器。所述RAM处理器单元为三星公司的S3C2440型RAM处理器。所述终端处理模块为工控机或者笔记本电脑，用于对接收的信号进行数据分析和参数显示等。所述故障监测模块由：针对于单相接地故障异频信号注入法的接地故障监测单元、和针对多相接地故障基于人工神经网络方法的接地故障监测单元组成。本技术一种配电网接地故障监测系统，采用希尔伯特黄变换方法，对故障暂态信号进行在线检测，并对其进行故障分类，对于不同的接地故障类型采用不同的方法对故障进行监测。由于配电网接地故障中80%左右是单相接地故障，故在此将接地故障分为两类，即单相接地故障和多相接地故障。一种针对于单相接地故障异频信号注入法的接地故障监测单元，包括测试信号发生装置、手持式信号检测装置和手持式数据接收装置。所述测试信号发生装置能向发生接地故障的被测试配电线路中注入故障测试信号。所述手持式信号检测装置能沿被测试配电线路前后移动并能对被测试配电线路中是否存在故障测试信号进行同步检测。所述手持式数据接收装置与手持式信号检测装置配合使用。所述手持式信号检测装置和手持式数据接收装置以无线通信方式进行双向通信。其中，测试信号发生装置包括供电模块、异频信号发生模块、对异频信号发生模块所输出异频信号的电流值和供电模块的供电电压进行实时检测的测量模块一以及对异频信号发生模块进行控制的中央处理器一，所诉中央处理器一与异频信号发生模块相接，所述异频信号发生模块和供电模块均接测量模块一且测量模块一接中央处理器一，所述供电模块分别与异频信号发生模块、测量模块一和中央处理器一相接。其中，手持式信号检测装置包括外壳二和布设在外壳二内的电路板二；所述电路板二上设置有供电模块、测量模块二、与测量模块二相接的中央处理器二和中央处理器二相接的无线通讯模块，所述测量模块二包括分别对被测试配电线路中的线路负荷电流值和异频电流值进行实时检测的负荷测量单元和异频测量单元，所述负荷测量单元和异频测量单元均接中央处理器，所述供电模块分别与测量模块二、中央处理器二和无线通讯模块相接。所述外壳二安装在手持杆件的正上部，且外壳二的中上部设置有凹槽。其中，手持式数据接收装置包括外壳三和布设在所述外壳三内的电路板三；所述电路板三上设置有供电模块、与无线通讯模块相接的中央处理器三和与中央处理器三相接的显示模块，所述供电模块分别与无线通讯模块、中央处理器三和显示模块相接。所述显示模块布设在外壳三上。所述中央处理器均为MSP430单片机。一种针对于多相接地故障基于人工神经网络方法的接地故障监测单元。人工神经网络监测多相接地故障时，使用多层前馈神经网络，一个输人层，一个输出层和一个隐含层。用人工神经网络方法去监测多相接地故障包括三个基本任务：l)、搜集样本，即配电线的各种正常运行方式下多相接地故障时的电流波形；2)、利用这些数据和误差反传算法对神经网络进行训练；3)、用训练数据集合以外的数据对神经网络进行试验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网接地故障监测系统，包括数据采集模块、主控模块、故障监测模块、终端处理模块，其特征在于，所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、信号处理模块、模数转换模块，所述电流互感器、电压互感器连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块；故障监测模块连接主控模块，所述主控模块包括DSP处理器单元、RAM处理器单元，所述主控模块连接终端处理模块；主控模块将数据采集模块采集的数据进行处理，然后通过USB接口与终端处理模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种配电网接地故障监测系统，包括数据采集模块、主控模块、故障监测模块、终端处理模块，其特征在于，所述数据采集模块包括电流互感器、电压互感器、信号处理模块、模数转换模块，所述电流互感器、电压互感器连接信号处理模块，信号处理模块连接模数转换模块；故障监测模块连接主控模块，所述主控模块包括DSP处理器单元、RAM处理器单元，所述主控模块连接终端处理模块；主控模块将数据采集模块采集的数据进行处理，然后通过USB接口与终端处理模块连接。2.根据权利要求1所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，所述电流互感器为SPT204A型电流互感器；所述电压互感器为SCT240B型电压互感器。3.根据权利要求1所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，所述DSP处理器单元为TI公司的TMS320F28335型DSP控制器。4.根据权利要求1所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，所述RAM处理器单元为三星公司的S3C2440型RAM处理器。5.根据权利要求1所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，所述终端处理模块为工控机或者笔记本电脑。6.根据权利要求1所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，所述故障监测模块由：针对于单相接地故障异频信号注入法的接地故障监测单元、和针对多相接地故障基于人工神经网络方法的接地故障监测单元组成。7.根据权利要求6所述一种配电网接地故障监测系统，其特征在于，包括测试信号发生装置、手持式信号检测装置、手持式数据接收装置；所述测试信号发生装置能向发生接地故障的被测试配电线路中注入故障测试信号；所述手持式信号检测装置能沿被测试配电线路前后移动并能对被测...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄悦华，李倩，李振华，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42