CN111934423B - 一种配电网智能监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配电网运维技术领域，具体涉及一种配电网智能监测***，包括若干个线路监测器、若干个用电信息采集器、若干个公变监测器和服务器，线路监测器安装在配网线路上，配网线路中的母线以及支线均安装有线路监测器，监测配网线路的电流、电压以及温度信息，用电信息采集器安装在用户进线处，采集用户的用电功率、进线处的电压以及进线处的温度，公变监测器安装在配电网的变压器出线处，监测变压器次级线圈的电压、电流以及温度，线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器均与服务器通信连接。本发明的实质性效果是：通过线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器分别监测线路运行、用户用电以及公变状态，为故障处置提供了基础。
Description
技术领域
本发明涉及配电网运维技术领域，具体涉及一种配电网智能监测***。
背景技术
目前配电网中装有各种数据采集终端，但这些数据采集终端所采集的数据以及采集目的各不相同。虽然能够采集到大量的配电网运行数据，却不能构成对配电网的运行情况的全面监控，无法进行故障的识别和记录。不能为配电网的安全运行提供保障，出现故障后也难以回溯故障数据，导致目前配电网的安全性较低。因而需要研制一种能够掌握配电网工作状态的监测***。
中国专利CN103997119A，公开日2014年8月20日，一种智能配电网无源监测***，包括智能配电网无源监测器、无线网络通信单元和在线监测中心，智能配电网无源监测器连接无线网络通信节点，无线网络通信节点连接在线监测中心，智能配电网无源监测器包括自取电装置、监测控制单元和告警指示装置，自取电装置连接监测控制单元，监测控制单元连接告警指示装置，无线网络通信单元包括无线网络通信节点和网关，无线网络通信节点连接网关。其技术方案虽然实现了10A以下电流即可取电即无源监测。但其不能解决配网监测不全面的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前缺少配电网运行监测***的技术问题。提出了一种配电网智能监测***。本***能够对配网的线路、用户以及公变进行监测，为配网的安全运行提供保障。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种配电网智能监测***，包括若干个线路监测器、若干个用电信息采集器、若干个公变监测器和服务器，所述线路监测器安装在配网线路上，配网线路中的母线以及支线均安装有线路监测器，监测配网线路的电流、电压以及温度信息，所述用电信息采集器安装在用户进线处，采集用户的用电功率、进线处的电压以及进线处的温度，所述公变监测器安装在配电网的变压器出线处，监测变压器次级线圈的电压、电流以及温度，所述线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器均与服务器通信连接。通过线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器分别监测线路运行、用户用电以及公变状态，当发生故障停电时，能够根据线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器检测到的电压，判断故障停电范围，初步判断故障点，为后续快速处置故障恢复供电提供支持。若出现短路电流，同样能够根据线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器检测到的电流，能够判断接地电流的位置，为故障处置提供了基础。
作为优选，还包括若干个DTU，所述DTU部署在配网中，若干个线路监测器、用电信息采集器或公变监测器通过一台DTU与服务器通信连接。DTU能够方便的构建通信网络，完成采集数据的上传。
作为优选，所述线路监测器包括三个分别监测线路三相的单相监测器，所述单相监测器包括互感器、采样电阻、TVS管、第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器、串行通信模块和控制器，所述互感器与被监测线路耦合，所述采样电阻连接在互感器的两端，所述第一电压计检测被监测相线对地线电压，所述第二电压计检测采样电阻两端电压，所述TVS管与采样电阻并联，所述第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器以及串行通信模块均与控制器连接。TVS管能够防止浪涌电流对第二电压计造成损坏，第一电压计能够获得被监测相线的电压，第二电压计能够获得被监测相线内的电流。
作为优选，所述线路监测器还包括短路电流监测器，所述短路电流监测器包括互感线圈、弹簧、壳体、压头、第一压力传感器、第二压力传感器和MCU，所述互感线圈与被监测线路耦合，所述互感线圈两端与弹簧两端连接，所述弹簧一端与壳体固定连接，弹簧另一端与压头连接，所述弹簧具有预压紧力，所述第一压力传感器以及第二压力传感器均与压头抵接，所述第一压力传感器位于压头靠近弹簧的一侧，所述第二压力传感器安装在压头远离弹簧的一侧，所述第一压力传感器以及第二压力传感器均与MCU连接。由于接地电流的大小不确定，因而无法选择合适量程的电流计。采用本方案时，故障电流引起互感线圈产生对应的电动势，带动弹簧具有收缩的趋势，故障电流越大，弹簧收缩的趋势越明显，对第一压力传感器的压力越大，对第二压力传感器的压力越小，通过检测第一压力传感器和第二压力传感器即能够等效出故障电流的大小，弹簧能够承受的故障电流较大，基本不会被大的故障电流所损坏，能够维持设备的长期正常运转。
作为优选，所述MCU为引脚自带模数转换的MCU。能够方便的检测第一压力传感器以及第二压力传感器的检测值。
作为优选，所述短路电流监测器还包括固定桩，所述固定桩将弹簧远离压头的一端与壳体固定连接。能够有效的将弹簧和壳体固定连接。
作为优选，所述用电信息采集器包括智能电表和电子温度计，所述智能电表安装在用户进线处，所述电子温度计安装在智能电表内，所述智能电表采集用户的用电功率以及进线处的电压，所述电子温度计检测进线处的温度，所述电子温度计与智能电表连接。智能电表能够采集用户进线的电流和电压，电子温度计能够获得用户进线处的温度。
作为优选，所述公变监测器包括三个单相监测器，所述单相监测器包括采样电阻、第一电子电压计、第二电子电压计、通信单元和微处理器，所述采样电阻串联在变压器的出线端和配网线路之间，所述第一电子电压计与变压器的出线端连接，所述第二电子电压计检测采样电阻两端的分压，所述第一电子电压计、第二电子电压计以及通信单元均与微处理器连接。第一电子电压计能够检测单相的电压，第二电子电压计能够获得单相的电流，对变压器的运行状态进行监测，方便出现故障后对故障进行溯源。
本发明的实质性效果是：通过线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器分别监测线路运行、用户用电以及公变状态，当发生故障停电时，能够根据线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器检测到的电压，判断故障停电范围，初步判断故障点，为后续快速处置故障恢复供电提供支持。若出现短路电流，同样能够根据线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器检测到的电流，能够判断接地电流的位置，为故障处置提供了基础。
附图说明
图1为实施例一智能监测***结构示意图。
图2为实施例一短路电流监测器结构示意图。
其中：100、线路监测器，200、用电信息采集器，300、公变监测器，400、服务器，101、被监测线路，102、互感线圈，103、固定桩，104、弹簧，105、壳体，106、第一压力传感器，107、压头，108、第二压力传感器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种配电网智能监测***，如图1所示，本实施例包括若干个线路监测器100、若干个用电信息采集器200、若干个公变监测器300和服务器400，线路监测器100安装在配网线路上，配网线路中的母线以及支线均安装有线路监测器100，监测配网线路的电流、电压以及温度信息，用电信息采集器200安装在用户进线处，采集用户的用电功率、进线处的电压以及进线处的温度，公变监测器300安装在配电网的变压器出线处，监测变压器次级线圈的电压、电流以及温度，线路监测器100、用电信息采集器200以及公变监测器300均与服务器400通信连接。DTU部署在配网中，若干个线路监测器100、用电信息采集器200或公变监测器300通过一台DTU与服务器400通信连接。DTU能够方便的构建通信网络，完成采集数据的上传。
线路监测器100包括三个分别监测线路三相的单相监测器，单相监测器包括互感器、采样电阻、TVS管、第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器、串行通信模块和控制器，互感器与被监测线路101耦合，采样电阻连接在互感器的两端，第一电压计检测被监测相线对地线电压，第二电压计检测采样电阻两端电压，TVS管与采样电阻并联，第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器以及串行通信模块均与控制器连接。TVS管能够防止浪涌电流对第二电压计造成损坏，第一电压计能够获得被监测相线的电压，第二电压计能够获得被监测相线内的电流。
线路监测器100还包括短路电流监测器，如图2所示，短路电流监测器包括互感线圈102、弹簧104、壳体105、压头107、第一压力传感器106、第二压力传感器108和MCU，互感线圈102与被监测线路101耦合，互感线圈102两端与弹簧104两端连接，弹簧104一端与壳体105固定连接，弹簧104另一端与压头107连接，弹簧104具有预压紧力，第一压力传感器106以及第二压力传感器108均与压头107抵接，第一压力传感器106位于压头107靠近弹簧104的一侧，第二压力传感器108安装在压头107远离弹簧104的一侧，第一压力传感器106以及第二压力传感器108均与MCU连接。由于接地电流的大小不确定，因而无法选择合适量程的电流计。采用本方案时，故障电流引起互感线圈102产生对应的电动势，带动弹簧104具有收缩的趋势，故障电流越大，弹簧104收缩的趋势越明显，对第一压力传感器106的压力越大，对第二压力传感器108的压力越小，通过检测第一压力传感器106和第二压力传感器108即能够等效出故障电流的大小，弹簧104能够承受的故障电流较大，基本不会被大的故障电流所损坏，能够维持设备的长期正常运转。MCU为引脚自带模数转换的MCU。能够方便的检测第一压力传感器106以及第二压力传感器108的检测值。短路电流监测器还包括固定桩103，固定桩103将弹簧104远离压头107的一端与壳体105固定连接。能够有效的将弹簧104和壳体105固定连接。
用电信息采集器200包括智能电表和电子温度计，智能电表安装在用户进线处，电子温度计安装在智能电表内，智能电表采集用户的用电功率以及进线处的电压，电子温度计检测进线处的温度，电子温度计与智能电表连接。智能电表能够采集用户进线的电流和电压，电子温度计能够获得用户进线处的温度。
公变监测器300包括三个单相监测器，单相监测器包括采样电阻、第一电子电压计、第二电子电压计、通信单元和微处理器，采样电阻串联在变压器的出线端和配网线路之间，第一电子电压计与变压器的出线端连接，第二电子电压计检测采样电阻两端的分压，第一电子电压计、第二电子电压计以及通信单元均与微处理器连接。第一电子电压计能够检测单相的电压，第二电子电压计能够获得单相的电流，对变压器的运行状态进行监测，方便出现故障后对故障进行溯源。
本实施例的有益效果是：通过线路监测器100、用电信息采集器200以及公变监测器300分别监测线路运行、用户用电以及公变状态，当发生故障停电时，能够根据线路监测器100、用电信息采集器200以及公变监测器300检测到的电压，判断故障停电范围，初步判断故障点，为后续快速处置故障恢复供电提供支持。若出现短路电流，同样能够根据线路监测器100、用电信息采集器200以及公变监测器300检测到的电流，能够判断接地电流的位置，为故障处置提供了基础。
以上实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (7)
1.一种配电网智能监测***，其特征在于，
包括若干个线路监测器、若干个用电信息采集器、若干个公变监测器和服务器，所述线路监测器安装在配网线路上，配网线路中的母线以及支线均安装有线路监测器，监测配网线路的电流、电压以及温度信息，所述用电信息采集器安装在用户进线处，采集用户的用电功率、进线处的电压以及进线处的温度，所述公变监测器安装在配电网的变压器出线处，监测变压器次级线圈的电压、电流以及温度，所述线路监测器、用电信息采集器以及公变监测器均与服务器通信连接；
所述线路监测器还包括短路电流监测器，所述短路电流监测器包括互感线圈、弹簧、壳体、压头、第一压力传感器、第二压力传感器和MCU，所述互感线圈与被监测线路耦合，所述互感线圈两端与弹簧两端连接，所述弹簧一端与壳体固定连接，弹簧另一端与压头连接，所述弹簧具有预压紧力，所述第一压力传感器以及第二压力传感器均与压头抵接，所述第一压力传感器位于压头靠近弹簧的一侧，所述第二压力传感器安装在压头远离弹簧的一侧，所述第一压力传感器以及第二压力传感器均与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
还包括若干个DTU，所述DTU部署在配网中，若干个线路监测器、用电信息采集器或公变监测器通过一台DTU与服务器通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
所述线路监测器包括三个分别监测线路三相的单相监测器，所述单相监测器包括互感器、采样电阻、TVS管、第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器、串行通信模块和控制器，所述互感器与被监测线路耦合，所述采样电阻连接在互感器的两端，所述第一电压计检测被监测相线对地线电压，所述第二电压计检测采样电阻两端电压，所述TVS管与采样电阻并联，所述第一电压计、第二电压计、温度传感器、存储器以及串行通信模块均与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
所述MCU为引脚自带模数转换的MCU。
5.根据权利要求1所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
所述短路电流监测器还包括固定桩，所述固定桩将弹簧远离压头的一端与壳体固定连接。
6.根据权利要求1或2所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
所述用电信息采集器包括智能电表和电子温度计，所述智能电表安装在用户进线处，所述电子温度计安装在智能电表内，所述智能电表采集用户的用电功率以及进线处的电压，所述电子温度计检测进线处的温度，所述电子温度计与智能电表连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种配电网智能监测***，其特征在于，
所述公变监测器包括三个单相监测器，所述单相监测器包括采样电阻、第一电子电压计、第二电子电压计、通信单元和微处理器，所述采样电阻串联在变压器的出线端和配网线路之间，所述第一电子电压计与变压器的出线端连接，所述第二电子电压计检测采样电阻两端的分压，所述第一电子电压计、第二电子电压计以及通信单元均与微处理器连接。
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