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专利名称：基于多代理的小接地故障区段定位系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统接地故障检测技术领域，涉及中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统单相故障选线与定位技术，为一种基于多代理的小接地故障区段定位系统。
背景技术：
小电流接地故障的故障选线和区段定位，一直是配电网运行的难题。在我国的3-66kV的中低压配电网中广泛采用小电流接地方式，由于小电流接地系统发生单相接地故
障时故障特征量微弱，尤其是在中性点经过消弧线圈接地的情况下，故障线路和区段的选择会变得更加困难。在配网的单相接地故障检测中还存在以下的一些问题故障电流信号叠加在负载电流上、稳态时幅值小、电力系统运行环境中的电磁干扰等影响着故障选线、区段定位的成功率和准确性。配电网系统的运行方式多样、故障状态多变、不确定因素很多，检测方法需要具有较强的适应能力。针对这些问题虽已有不少研究，但都没有得到很好的解决。虽然目前已经有了各种各样的故障选线方法，实际误选的情况经常发生。在很多地方仍然采取传统的人工拉线法查找故障线路，这种方法是以低效率和损害供电可靠性为代价的。由于上述原因，使得故障区间的识别较困难，直到目前为止，还没有一种专门的研究成果，高成功率的解决这一问题。配电网小接地选线的技术与电力系统其他技术进步相t匕，没有大的突破，有必要研究和探索配电网单相接地故障定位的新方法。
发明内容本实用新型要解决的问题是现有小电流接地故障的定位技术容易出现误差，人工拉线法效率低，可靠性无法保证。本实用新型的技术方案为基于多代理的小接地故障区段定位系统，包括调度代理子系统、信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统，调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间双向连接，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间双向连接，其中调度代理子系统包括台式工作站和数据库，信息集中及通信代理子系统为嵌入式计算机，就地信息采集代理子系统包括分布安装的无线传感器信息采集智能终端。信息集中及通信代理子系统的嵌入式计算机为16位单片机，程序存储器大于1024字节，数据存储器大于128字节，至少具有485、CAN、以太网三种通信接口。调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间通过GPRS无线网连接，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间通过短距离无线通信连接。本实用新型针对小电流接地配电网，提出一种故障定位多代理系统结构，快速定位故障范围。本实用新型能够通过就地信息采集代理子系统的分布安装的无线传感器信息采集智能终端获得一个区域内多点的电流、电压、电场信息，所能够实现的判据与以往的单点判断方法相比较，具有较大的优势。本实用新型通过在调度代理子系统中安装SCADA监控系统和小电流接地故障区段判断高级应用软件，对获得的全景信息分析、判断，通过队列、比较等方法找出故障区段或故障区段，实现对小电流接地的准确定位。

图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的故障定位、报警的工作示意图。
具体实施方式
如图1，本系统分三层结构，包括调度代理子系统、信息集中及通信代理子系统和
就地信息采集代理子系统。调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间双向信息传递，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间双向信息传递。其中调度代理子系统包括台式工作站和数据库，信息集中及通信代理子系统为嵌入式计算机，就地信息采集代理子系统包括分布安装的无线传感器信息采集智能终端。本实用新型针对小电流接地配电网，提出一种故障区段定位多代理系统结构，通过对故障特征的提取，应用现代计算机和网络通信技术快速定位故障范围。I、系统构成本实用新型构造基于多代理的小接地故障区段定位系统，包括调度代理子系统、信息集中及通信代理子系统、就地信息采集代理子系统。2、各代理子系统硬件构成I)调度代理子系统包括台式工作站和数据库；基础硬件Intel台式工作站，CPU类型Intel至强3500 ；CPU 型号=Xeon W3503 ;CPU 主频2. 4GHz ;三级缓存:4MB ;总线规格QPI 4. 8GT/sCPU核心双核双线程；操作系统UNIX/WIN7/WINXP。或者硬件高于以上配置的工作站。附加软件=SCADA监控系统、被检测区域全景信息数据库、小电流接地故障区段判断高级应用软件。2)信息集中及通信代理子系统为嵌入式计算机；分布安装的多个代理信息集中与通信转换智能终端，硬件构成为嵌入式计算机硬件系统。16位低功耗单片机，程序存储器大于1024字节，数据存储器大于128字节。具有省电模式，宽工作电压，太阳能供电。至少具有485、CAN、以太网三种通信接口。主要功能与就地信息采集代理借助短距离无线通信进行双向数据、信息传送，收集就地代理的数据；同时与调度代理通信，上传采集到的信息、数据。3)就地信息采集代理子系统包括分布安装的无线传感器信息采集智能终端。各监测点分布安装的无线传感器信息采集智能终端。硬件平台至少16位低功耗单片机，程序存储器大于1024字节，数据存储器大于128字节。具有省电模式，宽工作电压，适合长期无电源状态下工作。具有短距离无线通信能力。3、各代理子系统功能I)就地信息采集代理子系统自动采集相电流特征量、电场、电压变化量等有关电气量，自动判别故障区段，并上送到信息集中及转换代理；2)信息集中及通信代理子系统具有短距离无线通信和转换功能，将就地电流采集器的信息上送主站，作为高级分析用的基本数据来源；3)调度代理子系统中安装接地故障判断高级应用软件，以分布在各点上的就地采集器采集到的电流、电场数据作为分析基础，判断关键点上电流、电场、电压、谐波、突变量的特性及调度全景信息，确定故障的位置，发出告警信号或给出相应的是否需要跳闸提示。如果需要跳闸，则由调度下发跳闸命令，智能终端执行相应的操作。4、调度代理中的高级应用软件在调度代理子系统中安装SCADA监控系统和高级应用软件，对获得的全景信息进行分析、判断，通过队列、比较等算法找出故障区段或故障点，实现对小电流接地区域的准确定位。一套就地信息采集器和一套信息集中及通信终端构成一个监测点。多个监测点可以获得一个区域内多点的电流、电压、电场信息，并发往调度系统。下面通过具体实施例来说明本发明。主干线路按照距离等分，或者负荷/分支线等分原则来设置监测点，分布安装传感器和信息采集智能终端。一条主干线路一般设置3 6个监测点，调度代理子系统位于配网调度中心，配置调度代理子系统，安装SCADA系统和分析软件。采用GPRS通讯方式，在调度代理子系统用以下方法来接收监测点的数据利用单位现有的路由器或服务器的公网静态IP地址，开通I个端口，并映射到主站工作站。主站通过INTERNET互联网和GPRS网络与现场的数据采集器进行TCP/IP连接和101协议通讯。调度代理子系统中安装的高级应用软件对接地故障判断方法包括I、检测首半波电流和对地电压/电场。2、杂散电容瞬时放电暂态分析法。3、暂态尖峰电流和暂态电压。多个信息集中及通信转换智能终端将数据储存到调度SCADA数据库中，通过队列、比较等算法计算，找出单相故障区段，并由SCADA系统报警，通知相关运行人员，如图2所示。本实用新型能够通过就地信息采集代理子系统的分布安装的无线传感器信息采集智能终端获得一个区域内多点的电流、电压、电场信息，所能够实现的判据与以往的单点判断方法相比较，具有较大的优势。
权利要求1.基于多代理的小接地故障区段定位系统，其特征是包括调度代理子系统、信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统，调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间双向连接，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间双向连接，其中调度代理子系统包括台式工作站和数据库，信息集中及通信代理子系统为嵌入式计算机，就地信息采集代理子系统包括分布安装的无线传感器信息采集智能终端。
2.根据权利要求I所述的基于多代理的小接地故障区段定位系统，其特征是信息集中及通信代理子系统的嵌入式计算机为16位单片机，程序存储器大于1024字节，数据存储器大于128字节，至少具有485、CAN、以太网三种通信接口。
3.根据权利要求I所述的基于多代理的小接地故障区段定位系统，其特征是调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间通过GPRS无线网连接，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间通过短距离无线通信连接。
专利摘要基于多代理的小接地故障区段定位系统，包括调度代理子系统、信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统，调度代理子系统与信息集中及通信代理子系统之间双向连接，信息集中及通信代理子系统和就地信息采集代理子系统之间双向连接，其中调度代理子系统包括台式工作站和数据库，信息集中及通信代理子系统为嵌入式计算机，就地信息采集代理子系统包括分布安装的无线传感器信息采集智能终端。本实用新型能够通过就地信息采集代理子系统的分布安装的无线传感器信息采集智能终端获得一个区域内多点的电流、电压、电场信息，所能够实现的判据与以往的单点判断方法相比较，具有较大的优势。
文档编号G01R31/08GK202583392SQ201220188638
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者陈宇峰, 朱红, 韦磊, 顾亭亭 申请人:江苏省电力公司南京供电公司, 南京智网新能源技术有限公司