一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统及方法，所述系统包括有数据采集模块、核心处理模块、无线通信模块、监控模块、电源模块和数据终端机。实施本发明专利技术，通过数据采集模块对电网的信息进行采集，以及通过监控模块对电网的实时信息进行监控；然后通过核心处理模块对采集信息进行分析处理，准确地获得故障的类型以及发生区域，并通过设置无线通信模块将上述信息发送给相应的人员，可以更好的对电网进行维护，提高了对电网进行维护检修的工作效率。检修的工作效率。检修的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统及方法


[0001]本专利技术属于监控系统领域，具体涉及一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统及方法。

技术介绍

[0002]现有生活中，电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网，它包含变电、输电、配电三个单元，电力网的任务是输送与分配电能，改变电压，当前我国虽然在不断完善配电网的安全管理工作，但是仍存在着故障点定位难的问题。
[0003]由于目前国内大部分地区的配电网均采用了中性点接地方式，一旦发生故障后需要采用人工寻找的方式，这就大大增加了工作量；并且也使得抢修工作无法及时开展，影响了配电网本身的稳定性。
[0004]若电网故障未及时处理，最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路，其中以单相接地短路为最多，而三相短路则较少；对于旋转电机和变压器还可能发生绕组的匝间短路；此外输电线路有时可能发生断线故障及在超高压电网中出现非全相运行；或电网在同一时刻发生几种故障同时出现的复杂故障，发生故障可能引起的后果是电网中部分地区的电压大幅度降低，使广大用户的正常工作遭到破坏。
[0005]同时，供电系统中最主要的负荷是异步电动机，它的电磁转矩同它的端电压的平方成正比，电压下降时，电磁转矩将显著降低，当电气设备的工作电压一旦降低到额定电压的40％，则电动机停转，以致造成产品报废及设备损坏等严重后果，且短路点通过很大的短路电流，会引起导体间很大的机械应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到破坏；同时短路点的电弧有可能烧坏电气设备，电网中故障设备和某些无故障设备，在通过很大短路电流时产生很大的电动力和高温，当短路持续时间较长时，可能使这些设备遭到破坏或损伤，从而缩短使用寿命，破坏电力系统内各发电厂之间机组并列运行的稳定性，使机组间产生振荡，严重时甚至可能使整个电力系统瓦解，这是故障最严重的后果，电网短路时对附近的通信线路或铁路自动闭塞信号产生严重的干扰，极大的影响了广大居民的生活质量。
[0006]但在现有技术中故障定位和监控系统在准确性和定位速度上均存在不足之处，配电网维护工作的效率有较大的提升空间。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统及其使用方法，可以快速定位故障点，以提高对电网进行维护检修的工作效率。
[0008]为解决所述技术问题，本专利技术所采用的技术方案在于，作为本专利技术的一方面，提供一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其包括有一核心处理模块，以及与所述核心处理模块电连接的数据采集模块、无线通信模块、监控模块和电源模块；
[0009]所述数据采集模块用于对电力线上的电力数据进行采集，并转换成数字电力信
号；所述电力数据包括电流数据与电压数据；
[0010]所述监控模块用于通过传感器设备对电力线进行监控，以得到监控数据；
[0011]所述核心处理模块用于接收来自所述数据采集模块的数字电力信号，进行故障分析，获得对应的故障类型以及故障区域信息；以及对监控模块获得的监控数据进行初步分析，获得初步分析结果；
[0012]所述无线通信模块用于将来自所述核心处理模块的故障类型以及故障区域信息，以及将来自监控模块的监控数据或/及初步分析结果发送给对应的接收对象，以提醒相应人员进行故障快修安排处理；
[0013]所述电源模块用于上述各模块提供供应电源。
[0014]优选地，所述数据采集模块进一步包括：
[0015]弱电信息获取单元，用于通过电压互感器电流互感器获得电力线上的电压参量、电流参量所对应的弱电信号；
[0016]信号检波放大单元，用于通过精密检波器，对所述弱电信号进行检波和放大处理；
[0017]分割乘法处理单元，用于将经所述信号检波放大单元检波和放大处理后的弱电信号中的电压电信号和电流电信号相乘，以预定的时间间隔进行分隔处理，形成对应的频率信号；
[0018]AD转换器，用于将所述分割乘法处理单元所获得的数据进行AD转换，形成对应的数字信号。
[0019]优选地，所述核心处理模块进一步包括：
[0020]故障类型识别单元，用于对来自数据采集模块的数字信号进行故障类型识别，所述故障类型包括：短路故障、接地故障以及断路故障；
[0021]故障位置识别单元，用于采用可实现故障区段快速定位改进的矩阵算法，对故障信息编排矩阵进行逻辑运算，识别出具体的故障位置。
[0022]优选地，所述无线通信模块将故障类型及故障位置短信通知给预设定的相关工作人员并在监控主站界面上显示，所述监控主站与专家抢修管理系统相通信，由监控中心的系统软件按照标准抢修流程引导抢修人员实现故障的快速抢修，从而实现故障后的快速抢修和供电恢复。
[0023]优选地，所述电源模块采用交流转换单元结合蓄电池的供电方式，其中，交流转换单元接收外部的交流电经整流滤波后变成直流电压，再经稳压模块转换成稳定的+24V电压；当线路正常时，所述电源模块一方面经变换器给各模块供电，一方面给蓄电池充电；当线路失电时，则由蓄电池经变换器给终端供电。
[0024]优选地，进一步包括与核心处理模块进行通信的数据终端机，其用于接收来自监控模块的电网状态信息以及核心处理模块获得的初步分析结果，并根据所述初步分析结果生成控制指令，并经所述无线通信模块发送出去。
[0025]作为本专利技术的另一方面，还提供一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控方法，其采用前述的系统实现，所述方法包括如下的步骤：
[0026]步骤S10，所述数据采集模块对电力线上的电力数据进行采集，并转换成数字电力信号；其中，所述电力数据包括电流数据与电压数据；
[0027]步骤S11，所述监控模块通过传感器设备对电力线进行监控，以得到监控数据；
[0028]步骤S12，所述核心处理模块接收来自所述数据采集模块的数字电力信号，进行故障分析，获得对应的故障类型以及故障区域信息；以及对监控模块获得的监控数据进行初步分析，获得初步分析结果；
[0029]步骤S13，所述无线通信模块将来自所述核心处理模块的故障类型以及故障区域信息，以及将来自监控模块的监控数据或/及初步分析结果发送给对应的接收对象，发送给对应的接收对象，以提醒相应人员进行故障快修安排处理。
[0030]优选地，所述步骤S10进一步包括：
[0031]通过电压互感器电流互感器获得电力线上的电压参量、电流参量所对应的弱电信号；
[0032]通过精密检波器，对所述弱电信号进行检波和放大处理；
[0033]将经所述信号检波放大单元检波和放大处理后的弱电信号中的电压电信号和电流电信号相乘，以预定的时间间隔进行分隔处理，形成对应的频率信号；
[0034]将所述分割乘法处理单元所获得的数据进行AD转换，形成对应的数字信号。
[0035]优选地，所述步骤S12进一步包括：
[0036]对来自数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电网快速抢修的数据采集及定位监控系统，其特征在于，包括有一核心处理模块，以及与所述核心处理模块电连接的数据采集模块、无线通信模块、监控模块和电源模块；所述数据采集模块用于对电力线上的电力数据进行采集，并转换成数字电力信号；所述电力数据包括电流数据与电压数据；所述监控模块用于通过传感器设备对电力线进行监控，以得到监控数据；所述核心处理模块用于接收来自所述数据采集模块的数字电力信号，进行故障分析，获得对应的故障类型以及故障区域信息；以及对监控模块获得的监控数据进行初步分析，获得初步分析结果；所述无线通信模块用于将来自所述核心处理模块的故障类型以及故障区域信息，以及将来自监控模块的监控数据或/及初步分析结果发送给对应的接收对象，以提醒相应人员进行故障快修安排处理；所述电源模块用于上述各模块提供供应电源。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括：弱电信息获取单元，用于通过电压互感器电流互感器获得电力线上的电压参量、电流参量所对应的弱电信号；信号检波放大单元，用于通过精密检波器，对所述弱电信号进行检波和放大处理；分割乘法处理单元，用于将经所述信号检波放大单元检波和放大处理后的弱电信号中的电压电信号和电流电信号相乘，以预定的时间间隔进行分隔处理，形成对应的频率信号；AD转换器，用于将所述分割乘法处理单元所获得的数据进行AD转换，形成对应的数字信号。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述核心处理模块进一步包括：故障类型识别单元，用于对来自数据采集模块的数字信号进行故障类型识别，所述故障类型包括：短路故障、接地故障以及断路故障；故障位置识别单元，用于采用可实现故障区段快速定位改进的矩阵算法，对故障信息编排矩阵进行逻辑运算，识别出具体的故障位置。4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述无线通信模块将故障类型及故障位置短信通知给预设定的相关工作人员并在监控主站界面上显示，所述监控主站与专家抢修管理系统相通信，由监控中心的系统软件按照标准抢修流程引导抢修人员实现故障的快速抢修，从而实现故障后的快速抢修和供电恢复。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电源模块采用交流转换单元结合蓄电池的供电方式，其中，交流转换单元接收外部的交流电经整流滤波后变成直流电压，再经稳压模块转换成稳定的+24V电压；当线路正常时，所述电源模块一方面经变换器给各模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：林长盛，林正冲，黄光磊，田启东，林志贤，苟吉伟，李志，林欣慰，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：