基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统。包括相互配合的用于线路信息状态采集的电能量采集部分、用于线路故障分析定位的故障定位部分以及用于整理和提供相关数据的用户管理部分，所述电能量采集部分包括电流采集模块、接地故障采集模块以及信号传输模块，所述故障定位部分包括客户电话故障定位模块、自检定位模块、故障定位分析模块、GIS地图模块，所述用户管理部分包括数据库、服务器以及操作用户端，所述故障定位分析模块包括Petri网故障诊断单元以及贝叶斯故障定位单元。本发明专利技术利用GIS技术的地理信息和Petri网理论的故障诊断，使的本系统能够在极短的时间内判断出电网故障的位置和故障的种类，使后期的调度维修更加的简单、便捷。

Low voltage distribution network fault location system based on GIS and Petri Technology

The invention relates to a low voltage distribution network fault location system based on GIS and Petri technology. Includes a line of electric energy acquisition part, state information acquisition for fault location analysis of fault locating and for user management to collate and provide relevant data with each other, the electric energy acquisition part includes a current collecting module, grounding fault acquisition module and signal transmission module, the fault location includes customer telephone fault location module, self positioning module, fault location analysis module, GIS map module, the user management, including database server and user terminal, the fault location analysis module including Petri network fault diagnosis unit and fault location unit Bias. Fault diagnosis of the invention uses the GIS technology of geographic information and Petri network theory, so that the system can determine the type of fault location and fault in a very short time, so that the scheduling is more simple and convenient maintenance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中低压配电网领域，尤其涉及一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统。
技术介绍
随着社会经济地迅速发展，人民生活水平地不断提高，现代社会对电力系统提出更高的要求-高的可靠性以及良好的电能质量保证。配电便是电力工业“发、输、变、配、用”供用电价值链的一个重要环节。配电自动化系统(DistributionAutomationSystem,DAS)是配网自动化发展的必然。配网线路如果有故障发生，就需要快速地进行故障诊断(确定故障发生线路、故障设备或者线路上可能断开的开关，即确定故障区域)、故障隔离和恢复供电，最终减少停电时间并降低损失。然而，配电网的建设一个重要特性是配电设备呈明显的地理属性，如馈线的走向，开关、配电变压器、杆塔和负荷的位置等。这些地理实体在配网中数量巨大，而且分布广。配网中的另外一个重要实体用户，也具有明显的地理属性，如用户所处的街道、楼层，都是与地理位置分不开的。随着对电力的需求越来越大，对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。由于目前配电网的复杂性，用电用户地理位置分散、数量庞大，使得用电用户在故障发生后，不能在时间上得不到及时的解决和响应。减少停电时间、缩小停电面积是提高供电可靠性的重要手段。故障判断，故障定位与故障隔离是当配电网中的某处发生故障后，配电自动化系统应能快速定位出故障区段，以利于尽快恢复故障区段的供电，保证供电质量。然而，目前并没有相应的系统来准确的判断出故障的位置，虽然国家知识产权局提供了相应的方法去判断，但是这些方法往往需要大量的计算才可以算出准确的位置，且位置的准确性也有待提高，无法实际满足供电公司的需要，因此，迫切需要一个低压配电网故障定位系统的系统来解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述的电网故障判断所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、成本低廉且运行效果好、判断准确、迅速的基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为，本专利技术提供一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，包括相互配合的用于线路信息状态采集的电能量采集部分、用于线路故障分析定位的故障定位部分以及用于整理和提供相关数据的用户管理部分，所述电能量采集部分包括电流采集模块、接地故障采集模块以及信号传输模块，所述故障定位部分包括客户电话故障定位模块、自检定位模块、故障定位分析模块、GIS地图模块，所述用户管理部分包括数据库、服务器以及操作用户端，所述故障定位分析模块包括Petri网故障诊断单元以及贝叶斯故障定位单元。作为优选，所述电流采集模块通过将数字式故障判断器安装在配电网线路A、B、C三相线路的主干线首段、分段处、支线首端、末端以及故障多发处用于检测线路的负荷电流、异频电流、短路电流。作为优选，所述接地故障采集模块通过将特频注入装置安装在馈线中用于检测线路中接地故障信息。作为优选，所述数据库包括信息存储数据库和GIS数据库，所述GIS数据库包括空间数据库单元和设备属性数据库单元，所述空间数据库单元用于存储由点、线、面图库元素组成地图位置信息，所述设备属性数据库单元用于存储对设备的运行的附属属性。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，1、本专利技术通过提供一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，利用GIS技术的地理信息和Petri网理论的故障诊断，使的本系统能够在极短的时间内判断出电网故障的位置和故障的种类，使后期的调度维修更加的简单、便捷，大大降低了故障发生时，所产生的危害，为人们的用电提供了有效的保障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为实施例1提供的系统的结构示意图；图2为实施例1提供的系统的流程图；具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。首先简单的介绍一下GIS技术和Petri网理论地理信息技术(GIS)是一个获取、存储、编辑、处理、分析和显示地理数据的空间信息系统，其核心是用计算机来处理和分析地理信息。地理信息系统软件技术是一类军民两用技术，不仅应用于军事领域、资源调查、环境评估等方面，也应用于地域规划，公共设施管理、交通、电信、城市建设、能源、电力、农业等国民经济的重要部分。比如，基于GIS平台的120医疗急救指挥信息系统，就可以利用GIS技术定位呼救点，自动标注发病地点以及会面地点，并按照距离远近推荐5个就诊医院。Petri网是一种适合于描述异步并发现象的系统模型，它既有严格的数学定义，又有直观的图形表示，既有丰富的系统描述手段和系统行为分析技术，又为计算机科学提供坚实的概念基础。Petri网理论在故障诊断中体现出的优点有：(1)利用Petri网理论建立的故障诊断模型简单、清晰易懂，故障诊断的结果可以直观地用图形表示出来；(2)电网故障信息中元件、保护装置、断路器是相互依赖的，而且它们都是离散数据，而Petri网理论善于描述这种依赖关系和处理离散事件；(3)采用Petri网理论不用建立知识规则库，系统更加方便进行构建和维护；(4)运用Petri网理论的矩阵分析法来描述故障网络，运算过程简单，不需要在庞大的规则库或解空间中搜索匹配的规则或最优解；(5)Petri网理论的鲁棒性及适应性都比较好、诊断速度较快，有利于满足动态电网对时效性的要求。本专利技术的重点就是有效的将两种技术进行有效的结合，并运用到电网故障的诊断和定位中，这两种技术都是现有技术，由于其内容较为复杂，本专利技术再对其进行描述的过程中，仅描述相应的重点内容。实施例1，如图1、图2所示，基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，包括相互配合的用于线路信息状态采集的电能量采集部分、用于线路故障分析定位的故障定位部分以及用于整理和提供相关数据的用户管理部分，其中，电能量采集部分包括电流采集模块、接地故障采集模块以及信号传输模块，具体的说，电流采集模块通过将数字式故障判断器安装在配电网线路A、B、C三相线路的主干线首段、分段处、支线首端、末端以及故障多发处用于检测线路的负荷电流、异频电流、短路电流，接地故障采集模块通过将特频注入装置安装在馈线中用于检测线路中接地故障信息，具体实施时，整个电能量采集部分主要由以下五部分组成：数字式故障判断器、高压取能装置、中继器、特频源以及主站监控中心，其中，数字式故障判断器为一组三个分别安装在A、B、C三相电力线上，与中继器通过无线射频组网进行通讯；判断器分散安装在配电网线路主干线首段、分段处、支线首端、末端以及故障多发处等等，主要用于检测线路的负荷电流、异频电流、短路电流；高压取能装置从高压取电给中继器供电，同时兼做电压互感器；中继器与一组判断器通过无线射频组网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，其特征在于，包括相互配合的用于线路信息状态采集的电能量采集部分、用于线路故障分析定位的故障定位部分以及用于整理和提供相关数据的用户管理部分，所述电能量采集部分包括电流采集模块、接地故障采集模块以及信号传输模块，所述故障定位部分包括客户电话故障定位模块、自检定位模块、故障定位分析模块、GIS地图模块，所述用户管理部分包括数据库、服务器以及操作用户端，所述故障定位分析模块包括Petri网故障诊断单元以及贝叶斯故障定位单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，其特征在于，包括相互配合的用于线路信息状态采集的电能量采集部分、用于线路故障分析定位的故障定位部分以及用于整理和提供相关数据的用户管理部分，所述电能量采集部分包括电流采集模块、接地故障采集模块以及信号传输模块，所述故障定位部分包括客户电话故障定位模块、自检定位模块、故障定位分析模块、GIS地图模块，所述用户管理部分包括数据库、服务器以及操作用户端，所述故障定位分析模块包括Petri网故障诊断单元以及贝叶斯故障定位单元。2.根据权利要求1所述的基于GIS和Petri技术的低压配电网故障定位系统，其特征在于，所述电流采集模块通过将数字式故障判...

【专利技术属性】
技术研发人员：王善良，宋俊山，邢怀兵，刘晓峰，王宗波，邵洪岭，秦斌，肖刚，刘明湖，朱爱东，王栋，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东阿县供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37