一种低压配电台区故障定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低压配电台区故障定位系统及方法，系统包括配电物联网主站和低压配电台区，低压配电台区包括配电变压器和与配电变压器电连接的多个分支节点，所述多个分支节点上分别安装有多级智能断路器，各级智能断路器上均配置了微功率无线通讯模块和主站通讯模块，各级智能断路器通过微功率无线通讯模块形成微功率无线自组网进行相互之间通讯用于发送过流闭锁信号并执行防越级跳闸保护功能，并通过主站通讯模块向配电物联网主站发送相关信息实现故障定位功能。本发明专利技术的低压配电台区故障定位系统及方法，采用经微功率无线自组网在各级智能断路器之间传递过流闭锁信号的方式，实现了防越级跳闸保护和精确故障定位功能。能。能。

A fault location system and method for low voltage distribution station area

【技术实现步骤摘要】
一种低压配电台区故障定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及配电网故障定位
，更具体地涉及一种低压配电台区故障定位系统及方法。

技术介绍

[0002]低压配电台区线路拓扑结构复杂，架空线和电缆混合使用，其故障率占电力系统故障的80％以上，严重威胁着配用电的可靠与安全。
[0003]现有的台区故障隔离措施主要依赖各分支节点所安装断路器的保护功能就地切除短路和过载故障，但由于拓扑结构复杂导致保护级差配合困难，经常存在越级跳闸现象，从而扩大故障时停电范围，而台区故障定位经常依靠人工逐一排查和维修，工作量大，效率低。
[0004]随着配电物联网技术的发展，智能断路器的应用推动了台区可视化信息、智能化识别和精细化控制，出现了依赖主站拓扑识别和终端上传信息相结合的故障定位技术，大大降低了故障排查工作量和恢复供电时间，但主站故障定位是在断路器跳闸事件发生之后进行，越级跳闸的问题依然存在。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低压配电台区故障定位系统及方法，以实现低压配电台区的快速故障定位，并解决越级跳闸问题，提高故障定位的准确度。
[0006]本专利技术一方面提供一种低压配电台区故障定位系统，包括配电物联网主站和低压配电台区，所述低压配电台区包括配电变压器和与所述配电变压器电连接的多个分支节点，所述多个分支节点上分别安装有多级智能断路器，各级智能断路器上均配置了微功率无线通讯模块和主站通讯模块，各级智能断路器的微功率无线通讯模块相互连接而形成微功率无线自组网用于各级断路器之间的相互通讯。
[0007]进一步地，各级智能断路器的过流保护的延时设定为大于所述微功率无线自组网的最大通讯延时。
[0008]进一步地，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来实现防越级跳闸过流保护动作逻辑：持续判断是否满足以下条件：当前级智能断路器处于过流状态且未收到下一级智能断路器的过流闭锁信号，若满足条件的持续时间超过当前级智能断路器的过流保护的延时时，则当前级智能断路器脱扣。
[0009]进一步地，所述过流闭锁信号包括短路信号、过载信号和漏电信号。
[0010]进一步地，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来完成过流闭锁信号发送逻辑：当前级智能断路器发生过流时，瞬时向上一级智能断路器发送过流闭锁信号；当前级智能断路器脱扣过流返回时，瞬时收回过流闭锁信号；当前级智能断路器发生过流且持续300ms后，瞬时收回过流闭锁信号。
[0011]进一步地，各级智能断路器通过主站通讯模块分别与配电物联网主站进行通讯。
[0012]进一步地，各级智能断路器设置为：将过流闭锁信号、保护动作信号和分合位置信号通过所述主站通讯模块传输至所述配电物联网主站。
[0013]本专利技术另一方面提供一种低压配电台区故障定位方法，包括以下步骤：
[0014]S1：在低压配电台区的各分支节点上安装多级智能断路器，并建立微功率无线自组网和与配电物联网主站通讯的网络；
[0015]S2：建立各级智能断路器的过流闭锁信号发送逻辑和防越级跳闸过流保护动作逻辑；
[0016]S3：各级智能断路器执行过流闭锁信号发送逻辑和防越级跳闸过流保护动作逻辑进行就地故障检测和脱扣切除；
[0017]S4：完成故障切除后，各级智能断路器将过流闭锁信号、保护动作信号和分合位置信号发送至配电物联网主站，由所述配电物联网主站实现故障定位。
[0018]进一步地，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来实现防越级跳闸过流保护动作逻辑：持续判断是否满足以下条件：当前级智能断路器处于过流状态且未收到下一级智能断路器的过流闭锁信号，若满足条件的持续时间超过当前级智能断路器的过流保护的延时时，则当前级智能断路器脱扣。
[0019]进一步地，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来完成过流闭锁信号发送逻辑：当前级智能断路器发生过流时，瞬时向上一级智能断路器发送过流闭锁信号；当前级智能断路器脱扣过流返回时，瞬时收回过流闭锁信号；当前级智能断路器发生过流且持续300ms后，瞬时收回过流闭锁信号。
[0020]本专利技术的低压配电台区故障定位系统及方法，采用经微功率无线自组网在各级智能断路器之间传递过流闭锁信号的方式，实现了防越级跳闸保护和精确故障定位功能，包括：
[0021]1)采用集成了微功率无线通讯模块的对主站通讯模块的SoC芯片作为智能断路器的核心控制部件，提高了智能断路器功能组态的灵活性，同时降低了智能断路器的制造成本；
[0022]2)所述低压配电台区故障定位系统可以实现防越级跳闸保护功能，将故障后的停电区域降到最小，提高了保护的选择性，同时可适应低压配电台区拓扑结构发生变化的场景，并具备智能断路器失灵加速保护功能；
[0023]3)所述低压配电台区故障定位系统通过将各级智能断路器的故障相关信息上报主站，提高了主站故障定位的准确度，并可在主站故障定位之前就地完成故障的选择性切除，提高了台区配用电的可靠性与安全性。
附图说明
[0024]图1为根据本专利技术实施例的低压配电台区故障定位系统的结构示意图；
[0025]图2为根据本专利技术实施例的故障情况一的防越级跳闸功能原理图；
[0026]图3为根据本专利技术实施例的故障情况二的防越级跳闸功能原理图；
[0027]图4为根据本专利技术实施例的故障情况三的断路器失灵加速功能原理图；
[0028]图5为根据本专利技术另一实施例的低压配电台区故障定位方法的流程图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0030]如图1所示，本专利技术实施例提供一种低压配电台区故障定位系统，包括配电物联网主站100，低压配电台区包括配电变压器200和与其电连接的多个分支节点，多个分支节点上分别安装有多级智能断路器(Smart Circuit Breaker,SCB)，例如，与配电变压器200直接电连接的为第一分支节点201，其上安装有一级智能断路SCB301，与第一分支节点201电连接的为第二分支节点202，其上安装有二级智能断路器SCB302和SCB303，与第二分支节点202电连接的为第三分支节点203，其上安装有三级智能断路器SCB304、SCB305、SCB306和SCB307，以此类推；各级智能断路器均具有短路、过载、漏电等防越级跳闸过流保护功能，这些功能视为智能断路器的常规功能，其原理此处不再赘述；各级智能断路器均采用SoC芯片作为核心控制部件，其上嵌入有微功率无线通讯模块MPWC和主站通讯模块COM，各级智能断路器的无线通讯模块MPWC相互连接而形成微功率无线自组网400，从而实现各级智能断路器之间的通讯，当某一级的智能断路器发生过流故障后，其发送过流锁闭信号到上一级智能断路器(例如SCB304、SCB305的过流锁闭信号发送到SCB302，SCB306、SCB307的过流锁闭信号发送到SCB303，SCB302、SCB303的过流锁闭信号发送到SC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压配电台区故障定位系统，其特征在于，包括配电物联网主站和低压配电台区，所述低压配电台区包括配电变压器和与所述配电变压器电连接的多个分支节点，所述多个分支节点上分别安装有多级智能断路器，各级智能断路器上均配置了微功率无线通讯模块和主站通讯模块，各级智能断路器的微功率无线通讯模块相互连接而形成微功率无线自组网用于各级断路器之间的相互通讯。2.根据权利要求1所述的低压配电台区故障定位系统，其特征在于，各级智能断路器的过流保护的延时设定为大于所述微功率无线自组网的最大通讯延时。3.根据权利要求2所述的低压配电台区故障定位系统，其特征在于，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来实现防越级跳闸过流保护动作逻辑：持续判断是否满足以下条件：当前级智能断路器处于过流状态且未收到下一级智能断路器的过流闭锁信号，若满足条件的持续时间超过当前级智能断路器的过流保护的延时时，则当前级智能断路器脱扣。4.根据权利要求3所述的低压配电台区故障定位系统，其特征在于，所述过流闭锁信号包括短路信号、过载信号和漏电信号。5.根据权利要求3所述的低压配电台区故障定位系统，其特征在于，各级智能断路器设置为通过执行如下步骤来完成过流闭锁信号发送逻辑：当前级智能断路器发生过流时，瞬时向上一级智能断路器发送过流闭锁信号；当前级智能断路器脱扣过流返回时，瞬时收回过流闭锁信号；当前级智能断路器发生过流且持续300ms后，瞬时收回过流闭锁信号。6.根据权利要求1所述的低压配电台区故障定位系统，其特征在于，各级智能断路器通过主站通讯模块分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建坤，毛祯，朱正谊，葛夕武，陈云帆，袁未，琚诚，陈勇，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司，
类型：发明
国别省市：