一种林区配网线路断线故障快速隔离系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种林区配网线路断线故障快速隔离系统及方法，涉及配电线路故障诊断技术领域。本发明专利技术提供的林区配网线路断线故障快速隔离系统设置有接收端和发送端，具有结构简单、体积小和成本低的特点。并且，发送端在实时检测线路的末端电压后，将检测到的末端电压通过载波通信进行发送，接收端在接收到载波信息后，解码载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并基于解码得到的末端电压和载波通道状态数据能够快速精确的得到检测结果，当检测结果为界内发生断线故障时，接收端用于生成分闸控制指令，以控制开关分闸，进而满足快速切除断线故障的需求。断线故障的需求。断线故障的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种林区配网线路断线故障快速隔离系统及方法


[0001]本专利技术涉及配电线路故障诊断
，特别是涉及一种林区配网线路断线故障快速隔离系统及方法。

技术介绍

[0002]林区10kV供电网络往往受地势、树木自然生长和大风气候等因素的影响，常常会出现断线故障，故障发生后到带电体掉落到地上，由于上级开关处的电压几乎没有变化，负荷电流也没有变化，因此上级开关很难检测到该故障，而带电体落地后，很容易引发森林火灾，严重威胁和损害森林生态和生命财产安全。因此，根据林区电网导致火灾的特征设计合理的断线故障自动监控报警系统及保护系统，在电网带电体没有掉落到地面时就及时的感知相关信息，并快速切除故障分支，将火灾消灭在萌芽状态，对于确保运行安全具有重要的意义。
[0003]中国专利CN105866615A采用线路上多个节点的电流电压配合来判断断线故障，而林区线路的负荷电流很小，甚至几乎为零，在这种条件下该专利基本无法实施。中国专利CN106872852A公开的一种基于零序电压的配电网单相断线接地复故障类型诊断方法，通过确定小电流接地方式，设定零序电压启动值；提取发生断线时刻前N个周波和故障时刻后N个周波的各相电压采样数据，经FFT与对称分量算法计算得到故障前故障相电压与故障后稳态零序电压相位与基准函数的之间的相位差关系作为判断依据，该方法需要采集多个周波的数据才能判断出断线故障，导致保护时延较大，难以实现快速保护，不能满足快速切除断线故障的需求。文章《基于线电压判据的配电网单相断线故障定位方法》中采用三相线电压的变化来判断线路是否发生了断线故障，可以避免单相接地故障对判断结果的影响，但该方法需要配置三相电磁式PT，成本高，而且体积大，现场安装困难。文章《基于小波变换配电网单相断线故障选线与定位》利用小波变换对断线故障发生前后的负序电流的暂态特性进行分析，利用暂态变化特征来识别断线故障，但当电流很小时，该方法依然会存在很大误差。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种林区配网线路断线故障快速隔离系统及方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种林区配网线路断线故障快速隔离系统，包括：发送端和接收端；
[0007]所述发送端用于实时检测线路的末端电压，并将检测到的所述末端电压通过载波通信发送给所述接收端；所述末端电压为末端三相相电压；
[0008]所述接收端，用于在接收到载波信息后，解码所述载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并用于基于解码得到的所述末端电压和所述载波通道状态数据得到检测结果；当所述检测结果为界内发生断线故障时，所述接收端用于生成分闸控制指令；所述分闸
控制指令用于实现开关分闸操作。
[0009]优选地，所述接收端包括：开关本体、开关控制器、载波接收耦合器和连接线；
[0010]所述开关本体的一次部分连接至线路，以作为线路的分界开关；
[0011]所述开关本体的二次部分通过所述连接线连接至所述开关控制器；
[0012]所述载波接收耦合器的一次部分连接至线路上选定的载波通信传输相；
[0013]所述载波接收耦合器的二次部分通过所述连接线连接至所述开关控制器；
[0014]所述载波接收耦合器用于接收所述发送端发送的末端电压，并耦合生成所述载波信息；所述开关控制器用于在接收到所述载波信息后，解码所述载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并用于基于解码得到的所述末端电压和所述载波通道状态数据得到检测结果，还用于当所述检测结果为界内发生断线故障时，生成分闸控制指令；所述开关本体用于执行所述分闸控制指令。
[0015]优选地，所述开关本体基于永磁操作机构进行作动。
[0016]优选地，所述开关本体中植入有取能PT。
[0017]优选地，所述发送端包括：电子PT、断线检测及载波控制器和载波发送耦合器；
[0018]所述电子PT的一次部分连接至所述线路；所述电子PT的二次部分与所述断线检测及载波控制器连接；
[0019]所述载波发送耦合器的一次部分连接至线路上选定的载波通信传输相；所述载波发送耦合器的二次部分与所述断线检测及载波控制器连接；
[0020]所述电子PT用于实时测量所述线路的末端电压；所述载波发送耦合器用于将测量得到的所述末端电压以载波方式进行传播；所述断线检测及载波控制器用于根据所述电子PT产生载波通信的信号，并将该信号通过所述载波发送耦合器发送到相应的线路上。
[0021]优选地，所述发送端还包括：取能PT；
[0022]所述取能PT的一次部分连接至线路的A相和C相；所述取能PT的二次部分连接至所述断线检测及载波控制器；所述取能PT用于为所述断线检测及载波控制器供电。
[0023]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0024]本专利技术提供的林区配网线路断线故障快速隔离系统设置有接收端和发送端，具有结构简单、体积小和成本低的特点。并且，发送端在实时检测线路的末端电压后，将检测到的末端电压通过载波通信进行发送，接收端在接收到载波信息后，解码载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并基于解码得到的末端电压和载波通道状态数据能够快速精确的得到检测结果，当检测结果为界内发生断线故障时，接收端用于生成分闸控制指令，以控制开关分闸，进而满足快速切除断线故障的需求。
[0025]本专利技术还提供了一种林区配网线路断线故障快速隔离方法，以应用于上述提供的林区配网线路断线故障快速隔离系统；所述方法包括：
[0026]实时获取线路的末端电压，并基于所述末端电压生成载波信息；所述末端电压为末端三相相电压；
[0027]解码所述载波信息得到末端电压和载波通道状态数据；
[0028]基于解码得到的所述末端电压和所述载波通道状态数据得到检测结果；当所述检测结果为界内发生断线故障时，生成分闸控制指令；所述分闸控制指令用于实现开关分闸操作。
[0029]因本专利技术提供的林区配网线路断线故障快速隔离方法实现的技术效果与上述提供的林区配网线路断线故障快速隔离系统实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术提供的林区配网线路断线故障快速隔离系统的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术提供的林区配网线路断线故障快速隔离方法的流程图。
[0033]符号说明：
[0034]1‑
开关本体，2
‑
连接线，3
‑
开关控制器，4
‑
载波接收耦合器，5
‑
载波发送耦合器，6
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种林区配网线路断线故障快速隔离系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；所述发送端用于实时检测线路的末端电压，并将检测到的所述末端电压通过载波通信发送给所述接收端；所述末端电压为末端三相相电压；所述接收端，用于在接收到载波信息后，解码所述载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并用于基于解码得到的所述末端电压和所述载波通道状态数据得到检测结果；当所述检测结果为界内发生断线故障时，所述接收端用于生成分闸控制指令；所述分闸控制指令用于实现开关分闸操作。2.根据权利要求1所述的林区配网线路断线故障快速隔离系统，其特征在于，所述接收端包括：开关本体、开关控制器、载波接收耦合器和连接线；所述开关本体的一次部分连接至线路，以作为线路的分界开关；所述开关本体的二次部分通过所述连接线连接至所述开关控制器；所述载波接收耦合器的一次部分连接至线路上选定的载波通信传输相；所述载波接收耦合器的二次部分通过所述连接线连接至所述开关控制器；所述载波接收耦合器用于接收所述发送端发送的末端电压，并耦合生成所述载波信息；所述开关控制器用于在接收到所述载波信息后，解码所述载波信息得到末端电压和载波通道状态数据，并用于基于解码得到的所述末端电压和所述载波通道状态数据得到检测结果，还用于当所述检测结果为界内发生断线故障时，生成分闸控制指令；所述开关本体用于执行所述分闸控制指令。3.根据权利要求2所述的林区配网线路断线故障快速隔离系统，其特征在于，所述开关本体基于永磁操作机构进行作动。4.根据权利要求2所述的林区配网线路断线故障快速隔离系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：淡文刚，颜睿，梁伟，刘长森，王双，
申请(专利权)人：武汉中开维电气有限公司，
类型：发明
国别省市：