一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，综合采集终端通过矩阵关联母线分段和配电线路，可快速定位发生故障的线路；收到监控平台启动命令后可以启动母线分段或任意线路上故障指示器，可以在没有故障发生的情况下，查看故障指示器的运行状态和采样信息，常态化运行维护故障指示器；装置作为故障检测启动故障指示器录波的备用，可以防止故障指示器检测失败导致无法定位故障，并能灵活可靠收集整个配电网相关线路故障信息，对系统性故障分析具有积极意义

【技术实现步骤摘要】
一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置
。

技术介绍

[0002]故障指示器安装在电网线路上
(
架空线
、
电缆及母排
)
，通过检测线路电流和电压的变化识别故障特征，用来检测短路及接地故障，目前我国在线路故障排查的时候，都要大量使用故障指示器
。
暂态录波型故障指示器又称智能型故障指示器，其具备短路和接地故障指示功能，并且还具有采集线路电流
、
电位有效值
、
在线录波
、
时钟同步
、
远程维护等功能，可为故障定位
、
故障分析及后续处理提供更为丰富信息
。
电网线路保护动作跳闸后，现场跟据装置提示的故障类型和相别，结合故障录波数据确认为正确动作后，采用全程线路巡查的方式查找故障点
。
但是由于故障指示器仅将线路故障电流作为启动录波的依据，存在检测故障信息不可靠的问题，同时在没有故障发生的情况下，无法查看故障指示器的运行状态和采样信息，对故障指示器运行维护存在困难，对配电网的安全生产和经济效益造成影响
。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，该技术方案可以实现母线电压故障状态启动
、
外部非电量保护开入启动
、
监控平台启动故障指示器录波功能，作为故障检测启动故障指示器录波的备用，防止故障指示器检测失败导致无法定位故障
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，所述综合采集终端包括1个电源模块
、m
个采样模块
、n
个开入模块
、1
个通信模块
、1
个显示模块和1个逻辑模块，所述电源模块用于将外部电源进行隔离和不同电压转换，所述采样模块用于母线电压数据采集和处理，所述开入模块用于非电量保护状态采集和处理，所述通信模块用于和监控平台以及通信基站交互信息，所述显示模块用于人机交互信息，所述逻辑模块用于功能逻辑处理，其中采样模块
、
开入模块通过高速串行总线与逻辑模块连接，通信模块通过
CAN
总线与逻辑模块连接，所述逻辑模块实时检测采样模块和开入模块提供的线路故障信息，实时侦听通信模块中监控平台的无故障启动信息，并进行故障指示器启动逻辑处理，获得需要启动的故障指示器信息，启动信息经通信基站发送到故障指示器
。
[0005]作为本方案的一种改进：所述采样模块采集2段母线
ABC
三相电压和零序电压，采样模块支持可扩展模式，
m
个采样模块按照插入位置自动识别
。
[0006]作为本方案的一种改进：所述采样模块将母线电压经电压互感器隔离后，由
CPLD
进行采样和逻辑处理，母线电压模拟量信号转化为母线电压故障状态信号，并通过高速串行总线发送到逻辑模块
。
[0007]作为本方案的一种改进：母线电压模拟量信号转化为母线电压故障状态信号逻辑
为：
[0008](4
‑
1)
‘
逻辑与
’
检测方式时，一段母线
ABC
任一相电压小于低电压定值，且该段母线零序电压大于零序电压定值，母线电压故障状态信号为1，否则母线电压故障状态信号为0；
[0009](4
‑
2)
‘
逻辑或
’
检测方式时，一段母线
ABC
任一相电压小于低电压定值，或该段母线零序电压大于零序电压定值，母线电压故障状态信号为1，否则母线电压故障状态信号为
0。
[0010]作为本方案的一种改进：所述开入模块采集
16
路配电线路非电量保护开入，开入模块支持可扩展模式，
n
个开入模块按照插入位置自动识别
。
[0011]作为本方案的一种改进：所述开入模块将非电量保护开入经光电耦合器隔离后，由
CPLD
进行采样和防抖处理，并通过高速串行总线发送到逻辑模块
。
[0012]作为本方案的一种改进：所述通信模块通过
CAN
总线和逻辑模块进行通信，通过以太网和监控平台以及通信基站进行通信，由
ARM
芯片进行协议转换处理
。
[0013]作为本方案的一种改进：所述逻辑模块通过
CAN
总线接收监控平台启动信息，通过高速串行总线接收母线电压故障状态，通过高速串行总线接收非电量保护开入信号，进行逻辑处理后，通过
CAN
总线将启动命令推送到通信模块，经通信基站发送到对应的故障指示器
。
[0014]作为本方案的一种改进：所述故障指示器启动逻辑处理方法为：
[0015](9
‑
1)
建立母线分段和配电线路关联矩阵其中
x
为母线分段数量，
y
为配电线路数量，当母线分段
i
连接配电线路
j
时
D
ij
＝1，未连接时
D
ij
＝0；
[0016](9
‑
2)
实时检测母线电压故障状态，更新母线电压故障状态矩阵
U
＝
(U1...U
x
)
；
[0017](9
‑
3)
实时检测非电量保护开入状态，更新非电量保护开入矩阵非电量保护开入和配电线路对应，每路非电量保护开入对应一条配电线路；
[0018](9
‑
4)
配电线路发生故障时，母线电压故障状态
、
非电量保护开入变化启动具有两种组合方式，
‘
逻辑与
’
启动方式时，启动矩阵计算公式为
A
＝
U*D*K
，
‘
逻辑或
’
启动方式时，启动矩阵计算公式为
A1
＝
U*D
和
A2
＝
D*K
；
[0019](9
‑
5)
配电线路未发生故障时，
U
＝
(U1...U
x
)
中的
Ui
取代为1启动母线分段
i
上所有线路故障指示器，中的
K
j
取代为1启动线路
j
上故障指示器
。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，所述综合采集终端包括1个电源模块
、m
个采样模块
、n
个开入模块
、1
个通信模块
、1
个显示模块和1个逻辑模块，所述电源模块用于将外部电源进行隔离和不同电压转换，所述采样模块用于母线电压数据采集和处理，所述开入模块用于非电量保护状态采集和处理，所述通信模块用于和监控平台以及通信基站交互信息，所述显示模块用于人机交互信息，所述逻辑模块用于功能逻辑处理，其中采样模块
、
开入模块通过高速串行总线与逻辑模块连接，通信模块通过
CAN
总线与逻辑模块连接，所述逻辑模块实时检测采样模块和开入模块提供的线路故障信息，实时侦听通信模块中监控平台的无故障启动信息，并进行故障指示器启动逻辑处理，获得需要启动的故障指示器信息，启动信息经通信基站发送到故障指示器
。2.
根据权利要求1所述的一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，所述采样模块采集2段母线
ABC
三相电压和零序电压，采样模块支持可扩展模式，
m
个采样模块按照插入位置自动识别
。3.
根据权利要求1所述的一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，所述采样模块将母线电压经电压互感器隔离后，由
CPLD
进行采样和逻辑处理，母线电压模拟量信号转化为母线电压故障状态信号，并通过高速串行总线发送到逻辑模块
。4.
根据权利要求3所述的一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，母线电压模拟量信号转化为母线电压故障状态信号逻辑为：
(4
‑
1)
‘
逻辑与
’
检测方式时，一段母线
ABC
任一相电压小于低电压定值，且该段母线零序电压大于零序电压定值，母线电压故障状态信号为1，否则母线电压故障状态信号为0；
(4
‑
2)
‘
逻辑或
’
检测方式时，一段母线
ABC
任一相电压小于低电压定值，或该段母线零序电压大于零序电压定值，母线电压故障状态信号为1，否则母线电压故障状态信号为
0。5.
根据权利要求1所述的一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，所述开入模块采集
16
路配电线路非电量保护开入，开入模块支持可扩展模式，
n
个开入模块按照插入位置自动识别
。6.
根据权利要求1所述的一种全域启动配电网故障指示器的综合采集终端装置，其特征在于，所述开入模块将非电量保护开入经光电耦合器隔离后，由
CPLD
进行采样和防抖处理，并通过高速串行总...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松，安同平，鲁雅斌，王兴明，侯继海，何龙，陈志良，
申请(专利权)人：南京弘毅电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：