CN102478616A - 一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器 - Google Patents

一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器 Download PDF

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Inventor
宗明
王卫斌
黄宪东
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SHANGHAI ELECTRIC POWER COMMUNICATION CO Ltd
SHANGHAI SOUTH POWER SUPPLY DESIGN CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Shanghai Municipal Electric Power Co
Original Assignee
SHANGHAI SOUTH POWER SUPPLY DESIGN CO Ltd
SHANGHAI SINAN ELECTRIC POWER COMMUNICATION CO Ltd
Shanghai Municipal Electric Power Co
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Abstract

本发明公开了一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器，包括架空导线，所述的智能架空线故障报警器包括依次相连的传感器、信号保护与AD转换电路、采集控制单元、MCU、电源控制模块、磁能转换电路，还包括一分别与所述电源控制模块和MCU相连的无线RF模块和一分别与所述电源控制模块和MCU相连的时钟模块，所述的电源控制模块还与所述的采集控制单元相连，所述的传感器检测所述架空导线的电流。本发明综合利用微处理器技术、数据通信技术、数据分析技术，克服故障指示器不足，故障检测能力强，具有自适应功能，能实现架空线故障快速检测、快速定位，确保配网架空线的安全、稳定运行。

Description

一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器
技术领域
本发明涉及电力行业输配电领域，尤其涉及故障检测和继电保护中的一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器。
背景技术
随着国民经济的快速发展，电力线路的负荷在不断增大，供电半径也随之加大，分支线路也日益增多；城市配电网，由树干外扩散型逐步改造为主干、环网、双环网、联络、开环等运行方式，城市架空线逐渐被供电电缆所取代。
线路结构越来越复杂，一旦发生故障，查找具体故障点就非常困难，少则几小时，多则十几小时，既影响了供电的可靠性，又给人们生产、生活带来很大损失和不便。
现有的故障指示器已具有故障指示功能。但由于故障检测功能单一，厂家只能根据用户定货要求，确定故障指示器故障检测范围，不具有自适应能力，不能满足不同负荷电流故障检测应用需要；另外，产品并未改变故障巡查模式，由于功能上存在许多不足，故障检测的成功率不高，又不能实现数据通讯，因此一直未能被很好应用；如采用配网自动化***，能实现故障自动定位，但因为投入成本非常大，很难得到有效推广，如何综合利用微处理器技术、数据通信技术，数据分析技术，克服故障指示器不足，开发一款故障检测能力强、具有自适应功能和能力，能实现架空线故障快速检测、快速定位的智能架空线故障报警器产品，来确保配网架空线安全、稳定运行是本申请的发明人致力于研究和解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器，它综合利用微处理器技术、数据通信技术、数据分析技术，克服故障指示器不足，故障检测能力强，具有自适应功能，能实现架空线故障快速检测、快速定位，确保配网架空线的安全、稳定运行。
实现上述目的的技术方案是：一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器，包括架空导线，其中，所述的智能架空线故障报警器包括依次相连的传感器、信号保护与AD转换电路、采集控制单元、MCU、电源控制模块、磁能转换电路，还包括一分别与所述电源控制模块和MCU相连的无线RF模块和一分别与所述电源控制模块和MCU相连的时钟模块，所述的电源控制模块还与所述的采集控制单元相连，所述的传感器检测所述架空导线的电流。
上述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其中，
所述的传感器检测所述架空导线的电流，在架空导线正常运行时，架空导线的电流在设计范围内，传感器检测出电流为实际负荷电流，一旦发生故障，传感器将检测到的故障电流经所述信号保护和AD转换电路处理后送至采集控制单元；
所述的采集控制单元将采集到的信号输出给所述的MCU；
所述的MCU对采样的数据进行分析、判断，并根据架空导线负荷电流情况，自动调整MCU工作模式、故障检测各项定值，及时将故障、异常或远方遥测实时负荷信息经所述无线RF模块发送出去以实现架空线故障报警和架空线负荷电流的远程遥测双重功能；
所述的电源控制模块将受控电源分别送给所述的采集控制单元、MCU、时钟模块和无线RF模块；
所述的磁能转换电路将电能传输给所述的电源控制模块；
所述的无线RF模块实现无线通讯。
上述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其中，所述的MCU接收所述的采集控制单元输出的信号后，还需要根据故障、异常判断模型，做出故障或异常最后鉴别，然后组合成报文输出至无线RF模块，由无线RF模块向外发送出去。
上述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其中，所述的磁能转换电路内置有备用电池。
本发明的有益效果是：本发明是一款具有自适应功能的智能架空线故障报警器，用于检测配网架空线故障，既提高了传统故障指示器故障检测能力，又具有各种自适应能力，自动满足架空线运行环境的应用需要；因为具有MCU微处理器，能根据采样数据，结合故障判断模型，最终确定故障类型，经无线通信模块实现快速报警，快速故障定位；能根据导线电流大小，确定智能架空线故障报警器故障监测工作模式，修正故障检测定值，确定远程数据通讯方式等。
附图说明
图1是本发明的具有自适应功能的智能架空线故障报警器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1，图中示出了本发明的一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器，包括架空导线1，智能架空线故障报警器包括依次相连的传感器2、信号保护与AD转换电路3、采集控制单元4、MCU(微处理机)5、电源控制模块6、磁能转换电路7，还包括一分别与电源控制模块6和MCU5相连的无线RF(射频)模块8和一分别与电源控制模块6和MCU5相连的时钟模块9，电源控制模块6还与采集控制单元4相连，传感器2检测架空导线1的电流，其中：
传感器2检测架空导线1的电流，在架空导线1正常运行时，架空导线1的电流在设计范围内，传感器2检测出电流为实际负荷电流，一旦发生故障，传感器2将检测到的故障电流经信号保护和AD(模数)转换电路3处理后送至采集控制单元4；
采集控制单元4将采集到的信号输出给MCU5；
MCU5对采样的数据进行分析、判断，并根据架空导线1负荷电流情况，自动调整MCU5工作模式、故障检测各项定值，及时将故障、异常或远方遥测实时负荷信息经无线RF模块8发送出去以实现架空线故障报警和架空线负荷电流的远程遥测双重功能，为架空线负荷预测、用户用电负荷分析创造了条件，MCU5接收采集控制单元4输出的信号后，还需要根据故障、异常判断模型，做出故障或异常最后鉴别，然后组合成报文输出至无线RF模块8，由无线RF模块8向外发送出去；
电源控制模块6将受控电源分别送给采集控制单元4、MCU5、时钟模块9和无线RF模块8；
磁能转换电路7将电能传输给电源控制模块6，磁能转换电路7内置有备用电池(图中未示出)；
无线RF模块8实现无线通讯。
综上所述，本发明是一种自适应能力强、适合配网架空线任何运行环境的故障报警器，产品内置磁能转换电路7和电源控制模块6，确保智能架空线故障报警器能在户外架空线上安全、稳定、持续运行。
智能架空线故障报警器是通过对架空线负荷电流的实时监测，对监测数据进行动态分析、判断，做出对磁能转换电路7、电源控制模块6、MCU5、无线RF模块8的控制与管理；同时对故障监测电流定值等进行自适应修正，即MCU5自动调整工作模式；使智能架空线故障报警器适应架空线任何运行环境需要。负荷电流大小是随用户用电情况而改变的，随着季节的变化，用电负荷会发生非常大的变化；原本的故障指示器没有自适应功能，不能根据负荷变化改变故障检测定值，而智能架空线故障报警器具有此功能，可以根据日负荷变化情况以及用户给定的一些条件参数，自动修正故障检测定值，并及时与应用监测***(图中未示出)联系，将相关修正数据传送至应用管理计算机***(图中未示出)，从而保证架空线故障检测的准确性；智能架空线故障报警器还具有设备自检功能，对内部电池、通讯通道、重要部件等进行实时监测，并随时可向监测计算机传送设备状态信息，防止因装置失效影响故障报警质量。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器，包括架空导线，其特征在于，所述的智能架空线故障报警器包括依次相连的传感器、信号保护与AD转换电路、采集控制单元、MCU、电源控制模块、磁能转换电路，还包括一分别与所述电源控制模块和MCU相连的无线RF模块和一分别与所述电源控制模块和MCU相连的时钟模块，所述的电源控制模块还与所述的采集控制单元相连，所述的传感器检测所述架空导线的电流。
2.根据权利要求1所述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其特征在于，
所述的传感器检测所述架空导线的电流，在架空导线正常运行时，架空导线的电流在设计范围内，传感器检测出电流为实际负荷电流，一旦发生故障，传感器将检测到的故障电流经所述信号保护和AD转换电路处理后送至采集控制单元；
所述的采集控制单元将采集到的信号输出给所述的MCU；
所述的MCU对采样的数据进行分析、判断，并根据架空导线负荷电流情况，自动调整MCU工作模式、故障检测各项定值，及时将故障、异常或远方遥测实时负荷信息经所述无线RF模块发送出去以实现架空线故障报警和架空线负荷电流的远程遥测双重功能；
所述的电源控制模块将受控电源分别送给所述的采集控制单元、MCU、时钟模块和无线RF模块；
所述的磁能转换电路将电能传输给所述的电源控制模块；
所述的无线RF模块实现无线通讯。
3.根据权利要求2所述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其特征在于，所述的MCU接收所述的采集控制单元输出的信号后，还需要根据故障、异常判断模型，做出故障或异常最后鉴别，然后组合成报文输出至无线RF模块，由无线RF模块向外发送出去。
4.根据权利要求1所述的具有自适应功能的智能架空线故障报警器，其特征在于，所述的磁能转换电路内置有备用电池。
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Applicant after: Shanghai Electric Power Corporation

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