本发明专利技术涉及了一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统及其方法，包括：设置于电网中开关旁的若干终端下位机，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合；控制中心服务器上位机，在控制中心服务器上位机界面上根据实际的开关位置关系布网，控制中心服务器上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，并根据大电流报警信号，迅速隔离短路故障点，做出供电调度以恢复正常区域的供电。通过本发明专利技术的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，可以快速找出短路故障点位置，切断其两端的配电开关以隔离短路故障点，并自动实现供电调度，以保障除短路点外正常区域的用电需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能电网领域，具体涉及了。
技术介绍
近年来，国家大力投资智能电网，电力工业迅速发展。依托现代信息、通信和控制技术，一个智能化、网络化的现代电网正在逐步建成。目前未实现馈线自动化的线路，主要是在IOkV线路或树状线路中采用重合器、分段器的方式实现，由于该种方式无需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电，因而具备容易实施、节省投资等优点。但是这种方式容易造成 大面积失电，在排查出线路短路故障点并对其进行修复前，整个供电网络都将处于断电瘫痪状态、效。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提出，可以快速找出短路故障点位置，切断其两端的配电开关以隔离短路故障点，并自动实现供电调度，以保障除短路点外正常区域的用电需求。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是，包括I)若干终端下位机终端下位机设置于电网中的开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合。每个终端主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成。主控制器包含了 10/100MbpS以太网MAC，只需加上PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口，即可实现与控制中心PC机之间的通讯。为了提高通讯的可靠性和速度，将网络端口输出的电信号转换成光信号，用光纤作为通信介质。单模光纤的纤芯相应较细，且单模信号的距离损失比多模小，传输频带宽、容量大，传输距离远。可使用的光电转换器选用单模光纤收发器。存储模块中存储服务器IP、每个终端IP以及短路大电流门限值。继电器用于控制每个终端所连接的用户开关的分合。2)控制中心服务器上位机基于网络服务器的电网实时信息管理系统，局域网内客户端通过Web服务器与数据库进行连接，实现数据的实时交互。操作系统采用Windows2000Server,编程语言为Java语言，选用JSP技术实现Web系统与用户间的动态交互功能。采用SQL Server 2000数据库，以SQL语言为数据库操作指令语言。在上位机界面上根据实际的开关位置关系布网。上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，根据大电流报警信号，在80ms内隔离短路故障点，并做出供电调度以恢复正常区域的供电。一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复方法，采用类似树的遍历，以递归查找的方式对整个电网中的开关进行遍历，找到并隔离短路故障点并进行相应的供电调度，具体算法如下I)初始化当前开关为根节点开关；2)当前开关分支数是否彡2 是则跳转到步骤6，否则跳转到步骤3 ;3)当前开关分支数是否=I 是则跳转到步骤4，否则说明短路故障不在当前开关所在的分支，当前分支查找结束；4)当前开关及其分支开关的电流报警标志位是否相同？相同则跳转到步骤5，不同则跳转到步骤8 ；5)将当前开关更新为其分支开关，回到步骤2继续查找短路故障点；6)当前开关及其所有分支是否有且只有一个开关的故障标志位为1，其余为0 是则跳转到步骤8，不是则跳转到步骤7 ； 7)依次将与当前开关故障标志位相同的分支开关作为当前开关，按照步骤2 5对符合条件的分支进行短路故障查找；8)对故障进行隔离，将当前开关及其分支开关中的所有非联络开关断开，并将对应非联络开关所在支路的联络开关闭合以恢复正常区域供电。优选的，所述算法中，对开关的电流报警标志位进行两两比较时，使用的是逻辑“异或”操作，通过这种比较方式，可以兼容电网中变化的供电方向。优选的，所述算法中，测试故障隔离所需时间的方法如下当终端检测到大电流时开启自带的定时器，服务器找到短路点，终端收到开关分闸命令后关闭定时器，此过程所需时间在45 60ms之间，再加上终端检测到大电流需一个交流电周期，总时间在65ms 80ms,具体为I)终端检测出大电流需一个交流电周期，即20ms ；2)终端与服务器之间光纤通讯所需的时间，不超过10ms，由于首先是终端将大电流报警信号发往服务器，服务器在对故障进行判断后需要向终端发送开关分闸信号，所以通讯总时间不超过20ms ；3)服务器延时40ms ；4)终端板和服务器程序运行的执行时间，可以忽略。本专利技术的方法，比之现有技术，优势在于本专利技术的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，在电网中出现短路故障时，该系统可以迅速对短路故障点进行隔离，并完成供电恢复。整个处理过程在80ms内完成，可以在供电局电源断路器断开(200ms)前完成。整个过程无需人为干预，符合智能电网的发展需求，也正是智能电网“自愈”功能的要求。附图说明图I为本专利技术系统结构框图。图2为短路故障发生在分支开关之外的输电线路示意图，短路点在开关A3和A4之间，其中(a)为故障前，(b)故障处理后。图3为短路故障发生在分支开关之间的输电线路示意图，短路点在开关A2、A3、B1和Cl之间，其中(a)为故障前，(b)故障处理后。图4为本专利技术终端下位机流程图。图5为本专利技术上位机故障处理主程序流程图。具体实施例方式结合附图I中所示，本专利技术的一种电网中短路故障的快速隔离及供电恢复系统，包括I.若干终端下位机每个终端置于一台开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合。每个终端主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成。终端设计以NXP公司的LPC2364为主控制器，该控制器包含了 10/100MbpS以太网MAC，只需加上PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口，即可实现与控制中心PC机之间的通讯，PHY层芯片选用DP83848。为了提高通讯的可靠性和速度，我们将网络端口输出的电信号转换成光信号，用光纤作为通信介质。单模光纤的纤芯相应较细，且单模信号的距离损失比多模小，传输频带宽、容量大，传输距离远。本设计使用的光电转 换器选用TP-LINK公司的单模光纤收发器，型号为TR-962D。用LPC2364自带的AD采样口进行采样。存储模块中存储服务器IP、每个终端IP以及短路大电流门限值。继电器用于控制每个终端所连接的用户开关的分合。2.控制中心服务器上位机基于Web的电网实时信息管理系统，是局域网内客户端通过Web服务器与数据库进行连接，实现数据的实时交互。操作系统采用Windows2000Server,编程语言为Java语言,并采用Java产品Tomcat作为本系统的Web服务器,选用JSP技术实现Web系统与用户间的动态交互功能。采用SQL Server 2000数据库，以SQL语言为数据库操作指令语言。在上位机界面上根据实际的开关位置关系布网。上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，根据大电流报警信号，在80ms内隔离短路故障点，并做出供电调度以恢复正常区域的供电。具体地I)开关分类电网中的开关主要分两类联络开关和分段开关。联络开关是在两条主馈线、两个变电站或者环路型式的分支线之间起联络作用的开关，每条支线上只能有一台联络开关，联络开关通常情况下是断开的。分段开关则是安置在线路段之间，把一条长线路分成了许多个线路段的开关，通常情况下是闭合的。联络开关和分段开关可以根据线路的负荷情况进行相互转换，实现配电网络重构，以达到平衡负荷的目的。同时本系统利用联络开关和分段本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，电网通过网络服务器实时信息管理系统，其特征在于，包括：若干终端下位机：终端下位机设置于电网中的开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合；每个终端下位机主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成，主控制器与网络通讯模块结合，实现与控制中心服务器上位机之间的通讯；继电器用于控制每个终端下位机所监测的开关的分合；控制中心服务器上位机：在控制中心服务器上位机界面上根据实际的开关位置关系布网，控制中心服务器上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，并根据大电流报警信号，迅速隔离短路故障点，做出供电调度以恢复正常区域的供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐新民，孙婷婷，
申请(专利权)人：苏州东剑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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