[00125089]智能配电网故障报警和处理系统

一、产品开发的技术背景 我国城市及农村配电网架空线路故障比较多,如：配网线路绝缘化后,绝缘导线易被雷击断线,现有通过翻红牌和发光指示灯解决了发现故障范围的问题,但是由于这种故障指示器没有实现故障信息上传功能,不具备故障自动定位功能,一旦线路出现故障,需要人工沿线查找,其存在查找难度大,不能实现信息化和智能化;线路金具长期使用发生螺栓松动、接触面氧化等现象时,温度升高将加剧,最终导致线夹烧毁等停电事故的发生,大多数电力线路都缺乏温度监测装置,无法及时发现故障点,无法实现电网的智能化管理。 本公司针对架空线路的故障类型,开发了一套基于云平台的智能配电网故障报警和处理系统,系统集成了雷击断线、线路金具温升等故障类型判断、故障点定点、故障报警指示、故障位置导航、信息查询等诸多功能,从而实现电网管理的自动化。 二、产品研发内容、技术方案、技术路线 1、产品研究内容： 1)开发智能配电网系统云平台,通过汇集单元近场接收故障指示器、远传型线路金具测温装置的状态/故障信息,然后通过4G通讯模块将信息发送给服务器,用户通过PC端系统或移动端APP直接查看故障信息,快速定位,并能直接为维修人员提供路线导航,快速提供了故障范围信息,同时对故障处理流程进行管理,对人员进行考核。可通过大数据计算,进一步分析引发故障的相关因素,为改善线路和预防故障发生提供了决策依据。此外,系统提供了分级权限管理、安装现场录入数据（如设备安装位置的GPS经纬度,通过扫描二维码输入设备信息,现场判断网络信号强度决定是否适合安装）,故障消息推送到维护人员手机引发警报等功能。系统还提供了当前故障的汇集显示界面和根据变电站、线路等的分级显示界面,提供了历史数据的查询和报表分析功能。 2)开发智能型短路、接地故障指示器,其具有测量线路负荷,检测线路故障,并且通过近场无线把信息发送到汇集终端的控制器,然后反馈到用户终端设备如电脑或手机中,且用户负责看到故障类型、位置、所在的线路名称等信息。 3)开发架空远传型线路金具测温装置,使线路金具的温度等信息能定期地传递给服务器,在温度超过报警值时能实时给服务器传递报警信息,然后反馈到用户终端设备如电脑或手机中,且用户可以看到故障线路金具的编号、温度状态、位置、所在的线路名称等信息。 4)优化通讯终端功耗设计,并采用一体式超级电容模组作为后备电源系统,利用电网直接交流取电,使后备电源具有长寿命、免维护、低成本等优点。 5)优化故障指示器线夹安装线夹设计,解决故障指示器安装后存在滑移现象;设计故障指示器专用安装工具,使故障指示器具有安装方便快捷、省时省力的优点。 2、产品要达到的主要技术指标 1)防护等级：采集单元：IP67;汇集单元：不低于IP55; 2)短路故障检测：能区分永久性和瞬时性故障;具备短路故障定值随负荷自适应功能;动作误差：≤10%;最小识别时间：≤40ms; 3)接地故障检测：检测方法——暂态特征法;故障识别率：金属性接地应 达到100%;小电阻接地应达到80%;弧光接地应达到70%;高阻接地（800Ω以下）应达到90%; 4)防误动：具备防误动功能; 5)重合闸最小识别时间：0.2s; 6)报警方式：采集单元:翻牌和闪光; 7)负荷电流监测：负荷电流为0A～100A时,测量误差为±3A。负荷电流为100A～600A时,测量误差为±3%。上送负荷曲线数据到配电主站,时间间隔不大于24h; 8)功率消耗：采集单元静态功耗：≤40μA;汇集单元正常运行功耗：≤0.5V; 9)卡线握力：能承受不小于50N沿导线方向的横向拉力。能承受不小于8倍自重的向下拉力; 10)无线公网通信模块：通信制式——兼容2G/3G/4G;通信协议——国家电网公司配自动化DL/T 634.5101-2002规约实施细则; 11)采集单元与汇集单元通信：微功率无线通讯方式,故障信号应实时上送,遥测信号上送频率不低于1次/15分钟。