专利名称：配网线路故障监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统中用于检测线路中故障发生地点的系统，尤 其是涉及一种配网线路故障监测系统。
背景技术：
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对供电可靠性提出了更 多更高的要求。停电是影响供电可靠性的主要原因，据统计，电力系统中发生
故障而导致的停电约占整个停电时间的80%。在这些停电中，由于线路上的故障 而导致的停电又占到60。/。左右，尤其是自然灾害引发的线路故障，更是造成难以 估量的损失。而在处理这些线路事故时，查找故障的时间占整个故障处理时间 的70-90%，高电压等级的主干输电线路由于其线路状况相对简单，而且对线路故 障有专用设备检测，故障查找与处理相对方便。而配电线路呈网状结构，分支众
多，线路情况复杂，因此如何及时准确的查找并定位故障成为提高供电可靠性 必须要解决的首要问题。
配网线路故障主要有单相接地、短路、断线(告警)三类，检测方法目前主 要有人工巡检、故障指示器巡检两种。客观上配网线路复杂性及主观上巡检人 员的经验水平决定了人工巡检是耗时耗力的方法，既不能及时确定故障位置和 处理故障，又极大影响供电可靠性。线路故障指示器是可以指示线路故障电流 通路的装置，使用故障指示器巡检，就是在配网线路上安装了故障自动检测装 置，对线路故障能够准确定位并可自报信息，节省了大量巡检劳力和时间，以 最快的速度找到故障点，但也需人员到现场进行巡检才能发现故障点，劳动强 度仍然很大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种配网线路故障监测系统，能够 使工作人员不需要到现场就能检测到配网线路中故障位置和故障时间的指示信 息。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种配网线路故障监测系统，系统包 括挂在配网线路上的可以检测到线路故障并给出报警信息的故障指示器；
可以接收不同分支相故障指示器发送过来的故障报警信息的信息转发站；将动作信号从故障措示器传送给信息转发站的短距离无线通讯系统；
在信息转发站中负责接收无线报警信息和自身地址形成的综合地址码、利用
移动GSM网络、以无线方式发射出去的GSM长距离通讯系统；
在通信前置机与主站之间进行通讯的RS232通讯系统；
得到报警信息后根据系统接线图进行网络拓扑计算分析、与地理信息系统相 结合进行故障定位、并直接显示出故障点地理位置信息、在地理背景上显示出 来、同时以短消息的方式通知相关人员进行处理的监控中心。
作为本实用新型的进一步改进，本系统还包括安装在户内或户外的线路中、 使故障线路上的负荷电流叠加一个具有明显特征的电流信号的不对称电流源。
本实用新型的配网线路故障监测系统可以检测出配电系统中出现短路故 障、单相接地故障，系统还可以利用故障指示器检测断线(防盗)报警功能，检 测线路的缺相断线故障，系统可以直接显示出故障点地理位置信息，以短消息 的方式通知相关人员进行处理。

图1为本实用新型的配网线路故障监测系统的构成示意图。
具体实施方式

下面结合图1对本实用新型的配网线路故障监测系统的工作过程进行说明。 在该系统的各线路的主要分支处或电缆架空连接处等需要监测的位置安装 故障指示器1和信息转发站2。当系统出现短路故障时，故障指示器l检测到短 路故障电流流过时，给出报警信息(翻牌和闪灯)，同时通过短距离无线通讯系 统6，将动作信号传送给相距5 20m的信息转发站。或者当线路上某处发生单 相接地故障时，不对称电流源9使故障线路上的负荷电流叠加一个具有明显特 征的电流信号作为接地故障判据，特征电流流经故障线路、接地故障点和大地 返回不对称电流源，故障指示器检测到流过本线路的特定信号时翻牌指示，并 向相应的信息转发站2发送无线信息。信息转发站2和故障指示器1 一般安装 在线路的分支处，对于较长的主干线，也可以适当安装几组， 一台信息转发站 最多可以接收9只不同分支相故障指示器1发送过来的故障报警信息。信息转 发站2在收到故障报警信息后，将该信息通过GSM长距离通讯系统7发送给放 置在监控中心的通信前置机4，通信前置机接收到数据转发站发来的信息后，进 行初步处理分析，将地址信息保存后，同时将该信息通过RS232通讯系统8送 给监控主站5。监控主站5得到这些报警信息后，根据系统接线图进行网络拓扑 计算分析，与地理信息系统相结合进行故障定位，可以直接显示出故障点地理位置信息，并在地理背景上显示出来，同时以短消息的方式通知相关人员进行 处理。
由于监控主站5是运行在windows操作系统下，有死机的可能，因此利用 通信前置机作为网络拓扑计算的备用，当监控主站因某种原因工作不正常时， 通信前置机可以自己根据接收到的报警信息进行网络拓扑计算，最终定位处故 障区段位置，并以短消息的方式通知相关人员，通信前置机釆用PC104和winCE 嵌入式操作系统，加上完善的硬软件看门狗设计，因此它不会死机，确保系统 可靠运行。
所述故障指示器1用环氧树脂整体灌封，可保证在恶劣环境下正常工作。 所述短距离无线通信系统6采用zigbee通信。 所述GSM长距离通信系统7釆用嵌入式GSM模块。
在信息转发站中GSM模块负责接收无线报警信息和自身地址形成的综合地 址码，利用移动GSM网络，以无线方式发射出去。在通信前置机中GSM模块负
责接收信息转发站发来的短消息，进行解码后送给监控主站。模块发射频率为 900MHz，使用5V工作电源，静态功耗10mA,发射功率2W。对数据采用透明通
、 所述信息转发站2 —般安装在故障指示器1附近，它能接收故障指示器 l发送的故障和报警信息，将接收到的信息与自身的地址综合编码，形成一 个系统内唯一 的综合地址码，将这些信息以短消息的方式发送给通信前置 机。信息转发站2由一个可户外运行的不锈钢箱体和相应的控制通信电路组 成，内置一个免维护的UH铅酸蓄电池，箱体外部安装一个5W的非晶体硅
太阳能电池板，用以给蓄电池充电，并在白天作为工作电源。 所述监控中心3包括通信前置机4和监控主站5。
通信前置机4接收到数据转发站发来的信息后，进行初步处理分析，将地 址信息保存后，同时将该信息以RS232的方式送给监控主站5。通信前置机4主 要是接收数据转发站发送的故障和报警信息，然后解码，并对数据进行处理， 最后将数据送往相关设备。同时，通信前置机还具有网络拓扑的功能，能够在 监控主站失效的情况下，自动启动热备用功能，进行网络拓扑，定位出故障点， 并以短消息的方式发送给相关人员。
监控主站5的故障定位系统的软件系统的主要作用是搜集通讯前置机4传 送的故障和报警信息，对其进行处理后，通过拓扑分析和计算找出故障位置及 故障通路，最终显示在GIS的地理背景上。故障定位系统以地理信息系统GIS为图形支撑平台，系统的核心算法是釆 用组件技术实现的，GIS平台釆用了 MapObjects 2. 0组件。除了基本的GIS功 能，如显示、放大缩小和漫游等，本系统在GIS平台上可实现如下特有的功能 (1)以不同的颜色显示故障通路；(2)不断闪烁故障支路直至调度员清除；(3) 以不同的颜色显示动作不正确的故障指示器以提醒调度员。
权利要求1. 一种配网线路故障监测系统，其特征在于系统包括挂在配网线路上的可以检测到线路故障并给出报警信息的故障指示器(1)；可以接收不同分支相故障指示器发送过来的故障报警信息的信息转发站(2)；将动作信号从故障指示器传送给信息转发站的短距离无线通讯系统(6)；在信息转发站中负责接收无线报警信息和自身地址形成的综合地址码、利用移动GSM网络、以无线方式发射出去的GSM长距离通讯系统(7)；在通信前置机与主站之间进行通讯的RS232通讯系统(8)；得到报警信息后根据系统接线图进行网络拓扑计算分析、与地理信息系统相结合进行故障定位、并直接显示出故障点地理位置信息、在地理背景上显示出来、同时以短消息的方式通知相关人员进行处理的监控中心(3)。
2. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于还包括 安装在户内或户外的线路中、使故障线路上的负荷电流叠加一个具有明显特 征的电流信号的不对称电流源(9)。
3. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述故障指示 器(1)用环氧树脂整体灌封。
4. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述短距离无 线通信系统(6)釆用zigbee通信。
5. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述GSM长距 离通信系统(7)釆用嵌入式GSM模块。
6. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述监控中 心(3 )包括通信前置机(4 )和监控主站(5 )。
7. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述信息转 发站(2 )安装在距离故障指示器(1) 15 ~ 20m的位置。
8. 根据权利要求1所述的配网线路故障监测系统，其特征在于所述信息转 发站(2)由一个可户外运行的不锈钢箱体和相应的控制通信电路组成， 内置一个铅酸蓄电池，箱体外部安装一个5W的非晶体硅太阳能电池板。
专利摘要本实用新型公开了一种配网线路故障监测系统，包括挂在配网线路上的可以检测到线路故障并给出报警信息的故障指示器(1)；可以接收不同分支相故障指示器发送过来的故障报警信息的信息转发站(2)；通讯系统；得到报警信息后根据系统接线图进行网络拓扑计算分析、与地理信息系统相结合进行故障定位、并直接显示出故障点地理位置信息、并在地理背景上显示出来、同时以短消息的方式通知相关人员进行处理的监控中心(3)。本实用新型的配网线路故障监测系统可以检测出配电系统中出现短路故障、单相接地故障和缺相断线故障，并直接显示出故障点地理位置信息，以短消息的方式通知相关人员进行处理。
文档编号G01R31/08GK201281743SQ200820184868
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者红 杨 申请人:江苏银网电气股份有限公司