CN104198885A - 一种配电线路故障定位*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电线路故障定位***,雷击采样环与整流限幅电路相连,整流限幅电路与电荷存储释放电路相连,电荷存储释放电路与微控制器MCU相连,泄漏电流与泄漏电流传感器相连,泄漏电流传感器与阻抗匹配电路相连,阻抗匹配电路输出端分别与大电流限幅电路和小电流限幅电路相连,大电流限幅电路和小电流限幅电路分别与微控制器MCU相连,微控制器MCU与GPRS/GSM通讯模块相连。本发明的一种配电线路故障定位***,避开了大量的数据处理,仅对泄露电流超出预警值和雷击脉冲电流做出反应,中心专家***的数据处理量小,准确性高,并结合GSM***和MIS***,能准确及时的对故障点定位,成本较低,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及电力***中配网故障定位的领域,尤其是一种配电线路故障定位***。
背景技术
当前全球电网分布总量不断提高,污闪问题日益严重,而我国随着城乡工农业发展,配电线路污染逐年加重,而配电电压等级不断提高,电网范围分布越来越广,加之我国电力***设备更新不到位,自动化水平低,大气污染的加重,在绝缘子表面沉积的污秽层受潮后使绝缘子的外绝缘能力下降,每年污闪事故不断,严重威胁着电力***的安全运行,据统计,由于污闪而引起的绝缘闪络事故占电网总事故次数的第二位,仅次于雷击事故,而污闪事故的损失却是雷击事故的10被。全国六大电网几乎都发生过大面积污闪,造成了很大的经济损失。目前国内多采用测量绝缘子盐密来指导线路清扫,但配电线路杆塔数量多、分布广、地理条件复杂,使盐密测量工作量繁重,无法连续监测,更不能及时反映在不同气候环境条件下绝缘子表面绝缘性能状态。近年来,国内对高压绝缘子的在线监测研究较多,无论国内、国外对高压绝缘子的在线监测都是基于全球移动通信网,并集传感器技术、通信技术和计算机技术的一种检测方式,研究人员通过对绝缘子的实时监测,掌握绝缘子的污秽和老化状况,并通过中心专家***进行做出正确的预测和评估,实现故障预警,但该***存在以下不足,(1)监测数据需结合环境情况综合分析,对环境温服、湿度、风速等数据也要实时监测,数据采集量较大,中心数据处理***较复杂,数据误差较大,往往误判;(2)不能提供故障点坐标,需凭地图人工定位ie;(3)成本较高,无线发射***造价高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题,提供一种配电线路故障定位***,
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种配电线路故障定位***,包括雷击采样环、整流限幅电路、电荷存储释放电路、微控制器MCU、泄漏电流、泄漏电流传感器、阻抗匹配电路、大电流限幅电路、小电流限幅电路、JTAG接口、GPRS/GSM通讯模块以及供电电源,所述的供电电源给微控制器MCU供电,所述的雷击采样环与整流限幅电路相连,整流限幅电路与电荷存储释放电路相连,电荷存储释放电路与微控制器MCU相连,所述的泄漏电流与泄漏电流传感器相连,泄漏电流传感器与阻抗匹配电路相连,阻抗匹配电路输出端分别与大电流限幅电路和小电流限幅电路相连,大电流限幅电路和小电流限幅电路分别与微控制器MCU相连,微控制器MCU与GPRS/GSM通讯模块相连。
所述的微控制器MCU采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核,可以进行与MCS-51指令兼容,但指令执行速度提高很多。
所述的供电电源包括太阳能电池板、供电电路模块、充电电路和锂电池,太阳能电池板依次通过供电电路模块、充电电路与锂电池相连,实现太阳能电池板对锂电池充电,锂电池与微控制器MCU相连接,锂电池为微控制器MCU供电。
所述的微控制器MCU的外部还连接有模拟部件,模拟部件包括计数器、中断控制器、数字I/O接口、用于连接温度器的温度传感器、用于连接湿度器的湿度传感器、电压比较器,实现了更加准确的定位。
所述的微控制器MCU上开设有JTAG标准接口,JTAG标准接口与JTAG相连,JTAG标准接口允许使用安装在最终应用***上的产品MCU进行非侵入式、全速在线***调试。
所述的微控制器MCU内部集成了多通道的12位AD转换器,AD转换器进行连接大电流限幅电路、小电流限幅电路、温度传感器、湿度传感器等,采样速度高达100KHz。
所述的GPRS/GSM通讯模块采用GSM模块TC35i。
所述的GPRS/GSM通讯模块输出端连接有远程监控站,远程监控站包括手持移动终端、接收数据模块交换器、单片机、监控中心显示屏,手持移动终端输出端与接收数据模块交换器相连接,接收数据模块交换器与单片机相连接,单片机与监控中心显示屏相连接。
本发明的有益效果是,本发明的一种配电线路故障定位***,采用此种***,避开了大量的数据处理,仅对泄露电流超出预警值和雷击脉冲电流做出反应,中心专家***的数据处理量小,准确性高,并结合GSM***和MIS***,能准确及时的对故障点定位,成本较低,实用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明中AD转换器的流程图。
图中1.雷击采样环,2.整流限幅电路,3.电荷存储释放电路,4.微控制器MCU,5.泄漏电流,6.泄漏电流传感器,7.阻抗匹配电路,8.大电流限幅电路,9.小电流限幅电路,10.JTAG,11.GPRS/GSM通讯模块,12.供电电源,12-1.太阳能电池板,12-2.供电电路模块,12-3.充电电路,12-4.锂电池13.模拟部件,13-1.计数器,13-2.中断控制器,13-3.数字I/O接口,13-4.温度传感器,13-5.湿度传感器,13-6.电压比较器,14.JTAG标准接口,15.远程监控站,15-1.手持移动终端,15-2.接收数据模块交换器,15-3.单片机,15-4.监控中心显示屏。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种配电线路故障定位***,包括雷击采样环1、整流限幅电路2、电荷存储释放电路3、微控制器MCU4、泄漏电流5、泄漏电流传感器6、阻抗匹配电路7、大电流限幅电路8、小电流限幅电路9、JTAG接口10、GPRS/GSM通讯模块11以及供电电源12,供电电源12包括太阳能电池板12-1、供电电路模块12-2、充电电路12-3和锂电池12-4,太阳能电池板12-1依次通过供电电路模块12-2、充电电路12-3与锂电池12-4相连,实现太阳能电池板12-1对锂电池12-4充电,锂电池12-4与微控制器MCU4相连接,锂电池12-4为微控制器MCU4供电,微控制器MCU4采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核,雷击采样环1与整流限幅电路2相连,整流限幅电路2与电荷存储释放电路3相连,电荷存储释放电路3与微控制器MCU4相连,泄漏电流5与泄漏电流传感器6相连,泄漏电流传感器6与阻抗匹配电路7相连,阻抗匹配电路7输出端分别与大电流限幅电路8和小电流限幅电路9相连,大电流限幅电路8和小电流限幅电路9分别与微控制器MCU4相连,在微控制器MCU4内部集成了多通道的12位AD转换器,在微控制器MCU4的外部通过AD转换器与计数器13-1、中断控制器13-2、数字I/O接口13-3、用于连接温度器的温度传感器13-4、用于连接湿度器的湿度传感器13-5、电压比较器13-6相连接,在微控制器MCU4上开设有JTAG标准接口14,,JTAG标准接口14与JTAG10相连,微控制器MCU4与GPRS/GSM通讯模块11相连,GPRS/GSM通讯模块11输出端连接有远程监控站15,远程监控站15包括手持移动终端15-1、接收数据模块交换器15-2、单片机15-3、监控中心显示屏15-4,手持移动终端15-1输出端与接收数据模块交换器15-2相连接,接收数据模块交换器15-2与单片机15-3相连接,单片机15-3与监控中心显示屏15-4相连接,一旦泄露电流超过预警值,用手持移动终端15-1发送报警信号,通过接收数据模块交换器15-2将信号通过单片机15-3进行分析处理,处理后的电流值显示到监控中心显示屏15-4上。
本发明的一种配电线路故障定位***,利用雷击采样环进行采样,取60分钟采样一次,每次采样5分钟,为了降低功耗,在不工作的时候可以进入IDLE模式,需要时再通过复位或接收中断来回到正常模块。
当环境湿度大于50%时,采样间隔减小到30分钟;当环境湿度大于65%时,采样间隔缩小到15分钟;当环境温度大于75%时,就不停地采样。
本发明的一种配电线路故障定位***,在微控制器MCU4内的AD转换器的运转方法如下,如图2所示:初始化AD转换器后进行SOC(开始转化)触发信号到来,发出信号后把MAXCONV的值装进AUTO_SEQ_SR寄存器内,存储后进行转换开始,每一次转换结束后AUTO_SEQ_SR的值就减1,此次转换结束后,结果放进相应的RESULTn寄存器,所有转换结束后,设置INT FLAG SEQn的值为1,最后停止转换。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种配电线路故障定位***,其特征是:包括雷击采样环(1)、整流限幅电路(2)、电荷存储释放电路(3)、微控制器MCU(4)、泄漏电流(5)、泄漏电流传感器(6)、阻抗匹配电路(7)、大电流限幅电路(8)、小电流限幅电路(9)、JTAG(10)、GPRS/GSM通讯模块(11)以及供电电源(12),所述的供电电源(13)给微控制器MCU(4)供电,所述的雷击采样环(1)与整流限幅电路(2)相连,整流限幅电路(2)与电荷存储释放电路(3)相连,电荷存储释放电路(3)与微控制器MCU(4)相连,所述的泄漏电流(5)与泄漏电流传感器(6)相连,泄漏电流传感器(6)与阻抗匹配电路(7)相连,阻抗匹配电路(7)输出端分别与大电流限幅电路(8)和小电流限幅电路(9)相连,大电流限幅电路(8)和小电流限幅电路(9)分别与微控制器MCU(4)相连,微控制器MCU(4)与GPRS/GSM通讯模块(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的微控制器MCU(4)采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核。
3.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的供电电源(12)包括太阳能电池板(12-1)、供电电路模块(12-2)、充电电路(12-3)和锂电池(12-4),太阳能电池板(12-1)依次通过供电电路模块(12-2)、充电电路(12-3)与锂电池(12-4)相连,实现太阳能电池板(12-1)对锂电池(12-4)充电,锂电池(12-4)与微控制器MCU(4)相连接,锂电池(12-4)为微控制器MCU(4)供电。
4.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的微控制器MCU(4)的外部还连接有模拟部件(13),模拟部件(13)包括计数器(13-1)、中断控制器(13-2)、数字I/O接口(13-3)、用于连接温度器的温度传感器(13-4)、用于连接湿度器的湿度传感器(13-5)、电压比较器(13-6)。
5.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的微控制器MCU(4)上开设有JTAG标准接口(14),JTAG标准接口(14)与JTAG(10)相连。
6.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的微控制器MCU(4)内部集成了多通道的12位AD转换器。
7.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的GPRS/GSM通讯模块(11)采用GSM模块TC35i。
8.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位***,其特征是:所述的GPRS/GSM通讯模块(11)输出端连接有远程监控站(15),远程监控站(15)包括手持移动终端(15-1)、接收数据模块交换器(15-2)、单片机(15-3)、监控中心显示屏(15-4),手持移动终端(15-1)输出端与接收数据模块交换器(15-2)相连接,接收数据模块交换器(15-2)与单片机(15-3)相连接,单片机(15-3)与监控中心显示屏(15-4)相连接。
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