一种电网管理系统及方法技术方案

公开了一种用于管理电网的系统和方法。该系统包括：至少一个监测服务器(102、202)和至少一个网格监测传感器(104、106、108、204、206、208)，至少一个网格监测传感器通信地耦接到所述至少一个监测服务器。本申请中，给定的5网格监测传感器被安装到电网的给定的电线杆上，并且，至少一个网格监测传感器中的每一个网格监测传感器包括位置传感器以及磁传感器，磁传感器用于测量由电网中的电流瞬变引起的时变磁场。场。场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种电网管理系统及方法


[0001]本公开总体上涉及电网运行，尤其涉及用于电网管理的方法和系统。

技术介绍

[0002]电网由彼此互连的多个电力网络组成，电力网络从生产者向终端消费者提供电力，电网已经成为了当代世界的必需品。几乎所有的工业、商业办公室、家庭场所等都依赖于电网所提供的电力。因此，即使是几分钟的停电时间也会对各个部门产生严重阻碍和负面影响，从而造成重大损失。
[0003]通常，输电线路(也称为配电线路)由于各种问题(诸如自然灾害、树倒落在电力线上或电缆安装故障等)会发生接地故障或高阻抗故障。例如，当闪电击中配电线路时，一条或多条配电线路可能发生断裂并接触地表面从而导致产生高阻抗故障，或者，来自闪电的感应电可能损坏输电/配电网络或电网格的某些部分。通常，为了定位故障，每当故障发生时，就将电网的各个子部分逐个关闭，直到电网的电压值或电流值恢复到正常状态而不发生任何故障。被关闭后能够恢复正常状态的电网子部分可被确定为故障部分。但是，该方法只可以确定故障的电网子部分，而无法确定故障在电网子部分中的准确位置。通常，可以手动完成对于电网子部分内故障的准确定位。
[0004]最近，已经开发了用于对电网内的高阻抗故障进行定位和位置确定的系统。此类系统专注于观察稳定状态，即50赫兹(Hz)的信号(交流(AC)信号)。检测这些故障的一种方法是使用磁传感器测量由AC信号引起的磁场变化。对于高阻抗故障(或一般而言任何接地故障)，总电流将增加，这表现在所使用的磁场传感器所观察到的磁场中。然而，由于感应效应，磁场传感器在较高的频率下将工作得更好。根据法拉第定律，线圈中的感应电压与频率成正比。因此，50Hz的信号非常弱，难以被测量到。因此，此类系统无法准确地定位故障，最多只能从一个测量点提供故障的方向。因此，无论是架空线路还是地下电缆，都难以检测到故障点。尤其是在电网的电缆上发现故障的情况下，由于这些地下电缆无法被目视检查，因此很难发现这些故障。对于架空线路，故障点可能位于难以到达的位置，因此可能需要改进架空线路故障点的查找方法。此外，故障点可能在视觉上不容易被检测到。
[0005]因此，根据前文的讨论，需要克服与传统故障检测和电网管理系统相关的上述缺点。

技术实现思路

[0006]本公开旨在提供一种用于管理电网的系统。本公开还寻求提供一种用于管理电网的方法。本公开的目的是提供一种至少部分克服现有技术中遇到的问题的解决方案。
[0007]在一个方面，本公开提供了一种用于管理电网的系统，该系统包括：至少一个监测服务器和至少一个电网监测传感器，至少一个网格监测传感器通信地耦接到至少一个监测服务器，给定的网格监测传感器被安装到电网的给定的电线杆上，并且至少一个网格监测传感器中的每一个网格监测传感器包括位置传感器以及磁传感器，该磁传感器用于测量由
电网中的电流瞬变引起的时变磁场。
[0008]在另一方面，本公开提供了一种用于管理电网的方法，该方法包括
[0009]‑
测量由电网中的电流瞬变引起的时变磁场；
[0010]‑
处理测量的时变磁场数据；以及
[0011]‑
根据处理后的时变磁场数据，估计故障位置。
[0012]本公开的实施例基本上消除或至少部分解决了现有技术中的上述问题，并且能够实现对电网的真实管理。
[0013]本公开的另外的方面、优点、特征和目的将从附图和结合所附权利要求解释的说明性实施方式的详细描述中变得显而易见。
[0014]将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，本公开的特征可以以各种组合方式进行组合。
附图说明
[0015]当结合附图阅读本公开时，将更好地理解上文中的
技术实现思路
以及下文中对于说明性实施例的详细描述。为了说明本公开，在附图中示出了本公开的示例性结构。然而，本公开不限于本文所公开本领域技术人员将理解附图不是按比例绘制的。在可能的情况下，类似的元件使用了相同的数字来表示。
[0016]现在将参考以下附图仅通过示例的方式来描述本公开的实施例，其中：
[0017]图1为根据本公开一个实施例的一种用于管理电网的系统的框图图示；
[0018]图2为根据本公开另一实施例的一种用于管理电网的系统的框图图示；
[0019]图3示出了根据本公开一个实施例的表示时变磁场的波形的曲线图；
[0020]图4A至4C示出了根据本公开一个实施例的模拟环境中的实际故障电流瞬变以及来自真实系统的测量的实际故障电流瞬变的曲线图；
[0021]图5A至5D示出了根据本公开一个实施例的从具有两个网格监测传感器的长架空线路馈线获取的典型波形的曲线图，其中，一个网格监测传感器在接地故障定位之前，另一个网格监测传感器在接地故障定位之后；
[0022]图6示出了根据本公开一个实施例的使用具有和不具有铁氧体线圈的磁传感器获得的磁场测量的曲线图；以及
[0023]图7为根据本公开一个实施例的列出了用于监测电网的方法的步骤的流程图。
[0024]在附图中，使用带下划线的数字来表示带下划线的数字所在的项目或带下划线的数字相邻的项目。非下划线的数字与由将非下划线的数字连接到该项目的线标识的项目有关。当一个数字是非下划线并且伴随有相关联的箭头时，这个非下划线数字用于标识箭头指向的一般项目。
具体实施方式
[0025]以下详细描述说明了本公开的实施例以及可以实现这些实施例的方式。虽然已经公开了实施本公开的一些方式，但是本领域技术人员将认识到，用于执行或实施本公开的其他实施例的其他方式也是可能的。
[0026]在一个方面，本公开提供了一种用于管理电网的系统，该系统包括：至少一个监测
服务器和至少一个网格监测传感器，至少一个网格监测传感器通信地耦接到至少一个监测服务器，给定的网格监测传感器被安装到电网的给定的电线杆上，并且至少一个网格监测传感器中的每一个网格监测传感器包括位置传感器以及磁传感器，该磁传感器用于测量由电网中的电流瞬变引起的时变磁场。
[0027]在另一方面，本公开提供了一种用于管理电网的方法，该方法包括
[0028]‑
测量由电网中的电流瞬变引起的时变磁场；
[0029]‑
处理测量的时变磁场数据；以及
[0030]‑
根据处理后的时变磁场数据，估计故障位置。
[0031]本公开提供了一种用于电网管理的系统和方法，该系统和方法能够及时地和准确地进行故障检测和故障定位，从而提高电网的性能并增加电网中设备的使用寿命。此外，准确地定位电网中发生的故障使得维护人员能够更快地到达位置，从而减少所涉及的成本和电网的停电时间。
[0032]根据本公开的实施例，提供了一种用于管理电网的系统和方法。在此，术语“电网”指由变电站、高压配电线路(架空电缆和地下电缆)、电线杆、低压配电线路(架空线路和地下线路)等组成的彼此互连的网络，用于将电力从发电站输送到用户(消费者或工厂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理电网的系统(100)，所述系统包括：至少一个监测服务器(102、202)和至少一个网格监测传感器(104、106、108、204、206、208)，所述至少一个网格监测传感器通信地耦接到所述至少一个监测服务器，其中，给定的网格监测传感器被安装到所述电网的给定的电线杆上，并且其中，所述至少一个网格监测传感器中的每一个网格监测传感器包括位置传感器以及磁传感器，所述磁传感器用于测量由所述电网中的电流瞬变引起的时变磁场。2.根据权利要求1所述的系统，其中，被安装到所述给定的电线杆上的所述给定的网格监测传感器(104、106、108、204、206、208)被配置为：
‑
测量由所述电网中电力线引起的电场；
‑
测量与所述给定的电线杆的工作特性相关的一个或多个参数；
‑
对与所述电网相关的测量数据进行预处理，以用于筛选所述测量数据；以及
‑
将预处理后的测量数据传送到所述至少一个监测服务器(102、202)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其中，所述至少一个监测服务器(102、202)被配置为：
‑
对来自所述至少一个网格监测传感器(104、106、108、204、206、208)的测量的时变磁场数据进行处理；以及
‑
根据处理后的时变磁场数据，估计故障位置。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述至少一个监测服务器(102、202)被配置为：向至少一个网格应用服务器(214、216、218)提供与所述电网相关的监测数据。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述至少一个监测服务器(102、202)还被配置为：使用统计推断算法分析与所述电网相关的监测数据，以确定所述电网的工作状况并且预测所述电网的维护可能性。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述位置传感器被配置为：对从所述电线杆传输的电流值进行时间标记。7.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰尔基，
申请(专利权)人：安全网公司，
类型：发明
国别省市：