CN114594343A - 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法 - Google Patents

配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114594343A
CN114594343A CN202210279025.4A CN202210279025A CN114594343A CN 114594343 A CN114594343 A CN 114594343A CN 202210279025 A CN202210279025 A CN 202210279025A CN 114594343 A CN114594343 A CN 114594343A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
distribution line
module
line
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210279025.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王明
费章君
蒯圣宇
王加庆
田佳
刘青
周远科
戚振彪
赵成
孙立成
张征凯
史亮
倪妍妍
王婷婷
刘蔚
肖遥
陈振宁
周建军
刘江林
朱俊强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Zhengtu Information Technology Co ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Zhengtu Information Technology Co ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Zhengtu Information Technology Co ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd filed Critical Nanjing Zhengtu Information Technology Co ltd
Priority to CN202210279025.4A priority Critical patent/CN114594343A/zh
Publication of CN114594343A publication Critical patent/CN114594343A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的实现方法，包括配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块，本发明可满足复杂配电网环境下的多元化使用需求，装置利用先进的技术手段可准确获取配电线路包含波形在内的各类运行数据、环境数据、线路本体图像信息以及线路走廊周边图像信息，实现配电线路单相接地与短路故障区段高可靠性高精度定位、配电线路运行状态监测、配电线路走廊微气象监测、配电线路走廊可视化监测及线路本体可视化监测。智能化感知，助力配网运维人员实时感知线路异常工况，并指导抢修人员在发生故障后迅速准确赶赴现场处理故障。

Description

配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法
技术领域
本发明配电线路智能化监测领域，特别是一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法。
背景技术
配电网架空线路具有数量庞大、分布区域广泛、分支线路多、线路走廊多样且运行情况复杂等特点。目前，80%以上的停电由配电线路故障引起。配网架空线路目前缺乏有效的监测和预警手段，故障征兆前期难以感知；当线路有异常工况或发生各种故障时，现有手段又难以可靠准确进行故障类型判别及故障区段定位，导致配网故障率较高且抢修时间较长，这在偏远农网地区尤为突出。配电线路在线监测装置目前主流产品为配电线路故障指示器，并有部分配电线路可视化在线监测装置。
现有的配电线路故障指示器在配网单相接地和短路故障区间判别上有一定效果，但存在瞬时故障无法可靠过滤，误报较多，可靠性较差等不足；配电线路可视化在线监测装置如防钓鱼装置存在功能单一，价格过高等不足，难以满足配电网复杂的应用需求。现场迫切需要一种功能全面且配置灵活、安装方便、可靠性高、成本较低的在线监测装置，根据实际需求进行功能配置，差异化部署，满足智能配电网建设背景下“透明配电网”建设的迫切需求。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有的配电线路监测中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中的一个目的是提供一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法，其通过智能化多功能在线监测系列装置内多个监测模块针对配电线路的设置，可准确获取配电线路包含波形在内的各类数据，并基于人工智能图像识别，以及通过AI算法计算实现配电线路预警和实时监测，进而改善了监测功能的丰富性，提高了监测精度，避免了误报，可靠性高，配置灵活，使用便捷，成本较低，满足智能配电网建设的需求。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
包括配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块；配电线路运行状态监测及故障判别模块，用于线路发生接地故障或短路故障时进行故障录波判断的功能，并可将录波数据上传至配自主站，由配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段定位；配电线路走廊微气象监测模块，用于配电线路走廊环境温度、湿度以及风速的监测；配电线路走廊可视化监测模块，用于全天候摄像头获取的线路走廊的实时图片，并基于人工智能图像识别，完成配电线路走廊现场景象数据监测；配电线路本体可视化监测模块，基于全天候摄像头，结合配电线路走廊微气象监测模块，通过AI算法计算完成配电线路预警和实时监测；所述配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块独立部署使用或者至少两个模块之间的组合使用。
上述配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路本体可视化监测模块和配电线路走廊可视化监测模块，既可组合使用也可独立部署，成本较低，可带电安装，满足复杂配电网环境下的多元化使用需求，装置利用先进的技术手段可准确获取配电线路包含波形在内的各类运行数据、环境数据、线路本体图像信息以及线路走廊周边图像信息，实现配电线路单相接地与短路故障区段高可靠性高精度定位、配电线路运行状态监测、配电线路走廊微气象监测、配电线路走廊可视化监测及线路本体可视化监测。
本装置的具体功能包括配电网故障区段高可靠性精准定位、负荷监测、谐波监测、线温监测、线路覆冰监测、线路舞动监测以及线路走廊异物入侵、火情监测和线下钓鱼监测等功能。
本发明配电线路智能化多功能在线监测系列装置，进一步说明的，其中包括：
第一部分，配电线路运行状态监测及故障判别模块和配电线路走廊微气象监测模块，包含3个采集单元，1个汇集单元，1组外置温度湿度及风速传感器。
采集单元由低功耗MCU，高效取能模组，电压传感器，高精度电流采样模组以及低功耗通讯模组组成。
汇集单元由低功耗MCU，高效太能储能模组，低功耗通讯模组组成，定时模组，4G通讯模组组成。
可实现线路电流监测、电压监测，线温监测，监测数据具有定时上报和响应召测的功能。具有当线路发生接地故障或短路故障时进行高精度故障录波的功能，并可将录波数据上传至配自主站，由配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段精确定位，配自主站的研判软件同时应具备甄别瞬时性单相接地故障和永久性单相接地故障的能力。
具有当线路发生接地故障或短路故障时进行高精度故障录波的功能，并可将录波数据上传至配自主站，由配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段精确定位，配自主站的研判软件同时应具备甄别瞬时性单相接地故障和永久性单相接地故障的能力。
在线监测系列装置根据线路电流数据及温度数据，可由配自主站进行线路异常运行工况判断。
根据线路电流数据及电压数据，可由配自主站进行窃电行为判定。
根据线路电流波形数据，可由配自主站所部署的谐波分析模块进行谐波分析。
根据温湿度、风速传感器模组，可对配电线路走廊的环境温度、湿度以及风速的监测。
其中3个采集单元采集数据通过汇集单元定时上报配自主站，或故障时启动上报，可作为线路故障分析辅助信息。
第二部分，配电线路走廊可视化监测模块，其架构包含AI处理器，摄像头，Linux操作***，4G传输模组，大功率取能模组组成，软件工作主要在于AI架构搭建，AI数据训练，低功耗处理等，可实现：线路走廊异物入侵、火情监测和线下钓鱼监测。根据高精度全天候摄像头获取的线路走廊的实时图片，基于人工智能图像识别，实现线路异物侵入、垂钓以及火情识别等功能。配自主站可根据计算结果实现线路异物侵入预警、植被超高预警、火情报警以及垂钓者驱离等功能。
第三部分，配电线路本体可视化监测模块，其架构包含AI处理器，摄像头，Linux操作***，4G传输模组，大功率取能模组等组成，软件工作主要在于AI架构搭建，AI数据训练，低功耗处理等，可实现：线路覆冰监测、暴雨监测、雷电监测和线路舞动监测。
一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法，配电线路运行状态监测及故障判别模块在线路发生接地故障或短路故障时进行故障录波判断的功能具体操作步骤如下：
S1，波形数据信息处理，计算abc相波形数据和参数，线路信息基于拓扑关系进行线路信息处理；
S2，预处理，波形个数是否大于预设个数n，当不满足预设个数n，则输出误报信息，当满足预设个数n，则输出波形类别识别；
S3，配自主站进行线路异常运行工况判断，故障类型识别根据特定参数分辨真假故障，进行逐步的选相和选段操作；
S4，结果输出，输出故障相、故障线和故障段。
本发明配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法进一步说明的，在步骤S3中配自主站进行线路异常运行工况判断的方法具体如下：
S301，由故障指示器提供abc三相电流和温度数据；
S302，基于上述电流和温度数据，进行对应的电流越限和温度越限判断，
S303，电流越限获得单相接地发生数据和相间短路发生数据，温度越限获得综合电流指标；
S304，根据单相接地发生数据和相间短路发生数据进行可信度匹配；
S305，将不满足的可信度匹配数据和综合电流指标数据，进行异常运行告警；
同时在步骤S3中的故障类型识别，配自主站的研判软件完成瞬时性单相接地故障和永久性单相接地故障的判断，具体判断方法如下；
瞬时性单相接地故障的判断，依次为有真故障波形，满足瞬态故障投入时间门限T1，统计***内满足瞬时投入的波形故障数量大于稳态故障数量；
永久性单相接地故障，依次为有真故障波形，满足稳态故障投入时间门限T2，统计***内满足稳态投入的波形故障数量大于瞬时故障数量。
本发明配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法进一步说明的，根据线路电流波形数据，配自主站所部署的谐波分析模块进行谐波分析算法步骤，依次为由故障指示器提供abc三相基础波形、三次样条插值处理、窗函数处理、FFT变换后进行谐波分析。
本发明配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法进一步说明的，配电线路走廊可视化监测模块AI智能识别方法具体如下：依次进行输入图像，提取线性分割特征，计算神经网络特征，历史数据库特征比对和输出结果；
配电线路本体可视化监测模块AI智能识别方法具体如下：依次进行输入图像，提取线性分割特征，边缘计算，边缘计算结果验证和输出结果。
本发明的有益效果：通过对配电网架空线路运行状态以及线路环境状态进行智能化感知，助力配网运维人员实时感知线路异常工况，并指导抢修人员在发生故障后迅速准确赶赴现场处理故障。并有助于差异化开展配网架空线路配电自动化建设，一改过去配网线路“盲调”的特点，让配电网线路状态变得“透明”起来，实现线路状态可观、可测、可预警及故障可靠定位的目标，尤其适用于农配网架空线路，可显著提升运维工作效率，进一步提升供电可靠性，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例，配电线路智能化多功能在线监测系列装置组成框图。
图2-1为本发明实施例，配电线路运行状态监测及故障判别模块和配电线路走廊微气象监测模块的功能结构示意图。
图2-2为本发明实施例，配自主站所部署的定位研判软件实现故障区段精确定位算法流程图。
图2-3为本发明实施例，配自主站所部署研判软件实现甄别瞬时性和永久性单相接地故障的算法框图。
图2-4为本发明实施例，配自主站所部署谐波分析模块进行谐波分析算法流程图。
图2-5为本发明实施例，配自主站进行线路异常运行工况判断的算法流程图。
图3本发明实施例，实现配电线路走廊可视化监测模块结构示意图。
图4本发明实施例，实现配电线路本体可视化监测模块结构示意图。
图5本发明实施例，配电线路走廊可视化监测模块AI智能识别算法流程框图。
图6本发明实施例，配电线路本体可视化监测模块AI智能识别算法流程框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
参照图1-图6，为本发明的一个实施例，该实施例提供了配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其方法。包括配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块；配电线路运行状态监测及故障判别模块，用于线路发生接地故障或短路故障时进行故障录波判断的功能，并可将录波数据上传至配自主站，由配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段定位；配电线路走廊微气象监测模块，用于配电线路走廊环境温度、湿度以及风速的监测；配电线路走廊可视化监测模块，用于全天候摄像头获取的线路走廊的实时图片，并基于人工智能图像识别，完成配电线路走廊现场景象数据监测；配电线路本体可视化监测模块，基于全天候摄像头，结合配电线路走廊微气象监测模块，通过AI算法计算完成配电线路预警和实时监测；
所述配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块独立部署使用或者至少两个模块之间的组合使用，其结构框如图1所示。
本发明配电线路智能化多功能在线监测系列装置，进一步说明的，其中包括：
第一部分, 配电线路运行状态监测及故障判别模块和配电线路走廊微气象监测模块的实现，其结构框如图2-1所示，
采集单元实施如下：
低功耗MCU，MCU资源应具备缓存一定数据量的能力和具备片内ADC采样功能。
高效取能模组，为开口式，方便在线安装，核心取能材料不局限于使用薄膜合金、硅钢等高磁导率材料，以实现线上高效取能。
电压传感器，不局限于使用板载PCB电容分压测量法及外置PCB电容分压法来实现电压取样。
高精度电流采样模组，为开口式，其结构不局限于PCB罗氏线圈及硅钢磁环，实现高精度电流取样。
低功耗通讯模组，基于470Mhz无线收发芯片，采用定时发送和接收算法，实现采集单元和汇集单元之间的数据和指令传递。
汇集单元关键组成部分实施：
低功耗MCU，MCU资源具备缓存一定数据量的能力。
高效太能储能模组，不局限于使用单晶硅太阳能板配合磷酸铁锂锂电池，进行取能和储能，维持设备的供电需求；
低功耗通讯模组，基于470Mhz无线收发芯片，采用定时发送和接收算法，实现采集单元和汇集单元之间的数据和指令传递；
定时模组，采集单元和汇集单元设备的时间基准来源，不局限于使用GPS模块授时或者北斗模块授时；
4G通讯模组，采用具备数据传输功能的4G全网通通信模组。
外置温度湿度及风速传感器，使用适用于户外型温度湿度传感器和风速传感器，风速传感器采用机械脉冲式传感器。
配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段精确定位算法流程如图2-2所示。
S1，波形数据信息处理，计算abc相波形数据和参数，线路信息基于拓扑关系进行线路信息处理；
S2，预处理，波形个数是否大于预设个数n，当不满足预设个数n，则输出误报信息，当满足预设个数n，则输出波形类别识别；
S3，配自主站进行线路异常运行工况判断，故障类型识别根据特定参数分辨真假故障，进行逐步的选相和选段操作；
S4，结果输出，输出故障相、故障线和故障段。
配自主站的研判软件实现瞬时性单相接地故障和永久性单相接地故障的算法框图如图2-3所示。瞬时性单相接地故障的判断，依次为有真故障波形，满足瞬态故障投入时间门限T1，统计***内满足瞬时投入的波形故障数量大于稳态故障数量；永久性单相接地故障，依次为有真故障波形，满足稳态故障投入时间门限T2，统计***内满足稳态投入的波形故障数量大于瞬时故障数量。
根据线路电流波形数据，配自主站所部署的谐波分析模块进行谐波分析算法流程如图2-4所示。依次为由故障指示器提供abc三相基础波形、三次样条插值处理、窗函数处理、FFT变换后进行谐波分析。
根据线路电流数据及温度数据，配自主站进行线路异常运行工况判断的算法流程如图2-5所示。
S301，由故障指示器提供abc三相电流和温度数据；
S302，基于上述电流和温度数据，进行对应的电流越限和温度越限判断，
S303，电流越限获得单相接地发生数据和相间短路发生数据，温度越限获得综合电流指标；
S304，根据单相接地发生数据和相间短路发生数据进行可信度匹配；
S305，将不满足的可信度匹配数据和综合电流指标数据，进行异常运行告警。
配电线路走廊可视化监测模块的实现，其功能结构示意如图3所示。
其中AI处理器，带有嵌入式神经网络处理器NPU，支持视频编码解码，内置图像识别算法。
摄像头，采用工业级高清摄像头，支持定时拍照；
4G传输模组，不局限于采用4G全网通模组；
大功率取能模组，不局限于采用光伏供电配合储能电池；
以下描述配电线路走廊可视化监测模块AI智能识别算法：摄像头获取图像，摄像头根据需求选择其硬件指标，涉及所探测的范围；对输入的图像进行线性分割特征提取，并计算神经网络特征，与历史数据库特征比对，输出结果。流程框图如图5所示。
第三部分，配电线路本体可视化监测模块的实现，其功能结构示意如图4所示。
其中AI处理器，带有嵌入式神经网络处理器NPU，支持视频编码解码，内置图像识别算法。
摄像头，采用工业级高清摄像头，支持定时拍照；
4G传输模组，不局限于采用4G全网通模组；
大功率取能模组，不局限于采用光伏供电配合储能电池；
以下描述配电线路本体可视化监测模块AI智能识别算法：摄像头获取图像，摄像头根据需求选择其硬件指标，涉及所探测的范围；对输入的图像进行线性分割特征提取，并进行边缘计算，边沿计算结果验证，输出结果。流程框图如图6所示。
以下描述本发明的应用场景：本装置可对配电网架空线路，进行全天候智能可视化监测，有效管理威胁线路安全的隐患，适合安装于外力破坏易发区，线路三跨区，火灾易发区，易覆冰区，通道树木易生长区，偏远不易到达区和其他线路危险易发区段。
综上所述，本发明通过对配电网架空线路运行状态以及线路环境状态进行智能化感知，助力配网运维人员实时感知线路异常工况，并指导抢修人员在发生故障后迅速准确赶赴现场处理故障。并有助于差异化开展配网架空线路配电自动化建设，一改过去配网线路“盲调”的特点，让配电网线路状态变得“透明”起来，实现线路状态可观、可测、可预警及故障可靠定位的目标，尤其适用于农配网架空线路，可显著提升运维工作效率，进一步提升供电可靠性，具有良好的经济效益和社会效益。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，包括配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块；
配电线路运行状态监测及故障判别模块，用于线路发生接地故障或短路故障时进行故障录波判断的功能，并可将录波数据上传至配自主站，由配自主站部署的故障定位研判软件进行故障区段定位；
配电线路走廊微气象监测模块，用于配电线路走廊环境温度、湿度以及风速的监测；
配电线路走廊可视化监测模块，用于全天候摄像头获取的线路走廊的实时图片，并基于人工智能图像识别，完成配电线路走廊现场景象数据监测；
配电线路本体可视化监测模块，基于全天候摄像头，结合配电线路走廊微气象监测模块，通过AI算法计算完成配电线路预警和实时监测；
所述配电线路运行状态监测及故障判别模块、配电线路走廊微气象监测模块、配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块独立部署使用或者至少两个模块之间的组合使用。
2.如权利要求1所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，所述配电线路运行状态监测及故障判别模块和配电线路走廊微气象监测模块包括采集单元、汇集单元和外置的温湿度、风速传感器模组；
所述采集单元由采集MCU芯片、坡钼合金取能模组、高精度电流传感器和电压传感器组成；
所述汇集单元由主控MCU芯片、太阳能取能模组、定时模组、4G通讯模组组成。
3.如权利要求2所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，在线监测系列装置根据线路电流数据及温度数据，可由配自主站进行线路异常运行工况判断；
根据线路电流数据及电压数据，可由配自主站进行窃电行为判定；
根据线路电流波形数据，可由配自主站所部署的谐波分析模块进行谐波分析；
根据温湿度、风速传感器模组，可对配电线路走廊的环境温度、湿度以及风速的监测；
采集单元采集数据通过汇集单元定时上报配自主站，或故障时启动上报，可作为线路故障分析辅助信息。
4.如权利要求1所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，所述配电线路走廊可视化监测模块包括AI处理器、摄像头、Linux操作***、4G传输模组；
配电线路走廊现场景象数据包括线路异物侵入数据、植被高度数据、火情景象数据和垂钓者驱离数据，配自主站可根据计算结果完成线路异物侵入预警、植被超高预警、火情报警以及垂钓者驱离。
5.如权利要求1所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，所述配电线路本体可视化监测模块包括AI处理器、摄像头、Linux操作***和4G传输模组；
配电线路走廊可视化监测模块和配电线路本体可视化监测模块中的摄像头均采用工业级高清摄像头，支持定时拍照；
配电线路本体可视化监测模块通过配电线路走廊微气象监测模块完成气象特征识别，调用预设的季节功能模块，用于线路状态实时监测及故障辅助分析。
6.如权利要求5所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置，其特征在于，所述季节功能模块包括用于冬季调用的覆冰监测模式，用于春夏季调用的暴雨监测模式，以及用于四季调用的雷电监测模式。
7.基于权利要求1-6任意一项所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法，其特征在于，配电线路运行状态监测及故障判别模块在线路发生接地故障或短路故障时进行故障录波判断的功能具体操作步骤如下：
S1，波形数据信息处理，计算abc相波形数据和参数，线路信息基于拓扑关系进行线路信息处理；
S2，预处理，波形个数是否大于预设个数n，当不满足预设个数n，则输出误报信息，当满足预设个数n，则输出波形类别识别；
S3，配自主站进行线路异常运行工况判断，故障类型识别根据特定参数分辨真假故障，进行逐步的选相和选段操作；
S4，结果输出，输出故障相、故障线和故障段。
8.如权利要求7所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法，其特征在于，在步骤S3中配自主站进行线路异常运行工况判断的方法具体如下：
S301，由故障指示器提供abc三相电流和温度数据；
S302，基于上述电流和温度数据，进行对应的电流越限和温度越限判断，
S303，电流越限获得单相接地发生数据和相间短路发生数据，温度越限获得综合电流指标；
S304，根据单相接地发生数据和相间短路发生数据进行可信度匹配；
S305，将不满足的可信度匹配数据和综合电流指标数据，进行异常运行告警；
同时在步骤S3中的故障类型识别，配自主站的研判软件完成瞬时性单相接地故障和永久性单相接地故障的判断，具体判断方法如下；
瞬时性单相接地故障的判断，依次为有真故障波形，满足瞬态故障投入时间门限T1，统计***内满足瞬时投入的波形故障数量大于稳态故障数量；
永久性单相接地故障，依次为有真故障波形，满足稳态故障投入时间门限T2，统计***内满足稳态投入的波形故障数量大于瞬时故障数量。
9.如权利要求7所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法，其特征在于，根据线路电流波形数据，配自主站所部署的谐波分析模块进行谐波分析算法步骤，依次为由故障指示器提供abc三相基础波形、三次样条插值处理、窗函数处理、FFT变换后进行谐波分析。
10.如权利要求7所述的一种配电线路智能化多功能在线监测系列装置的方法，其特征在于，配电线路走廊可视化监测模块AI智能识别方法具体如下：
依次进行输入图像，提取线性分割特征，计算神经网络特征，历史数据库特征比对和输出结果；
配电线路本体可视化监测模块AI智能识别方法具体如下：
依次进行输入图像，提取线性分割特征，边缘计算，边缘计算结果验证和输出结果。
CN202210279025.4A 2022-03-21 2022-03-21 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法 Pending CN114594343A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210279025.4A CN114594343A (zh) 2022-03-21 2022-03-21 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210279025.4A CN114594343A (zh) 2022-03-21 2022-03-21 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114594343A true CN114594343A (zh) 2022-06-07

Family

ID=81810256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210279025.4A Pending CN114594343A (zh) 2022-03-21 2022-03-21 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114594343A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115330004A (zh) * 2022-10-18 2022-11-11 广东亿能电力股份有限公司 一种配电网线路节能改造选用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3579050D1 (de) * 1984-06-07 1990-09-13 Raychem Corp Ereignisortung unter verwendung von diskreten impedanzen enthaltenden ortungsgliedes.
CN104101812A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 北京映翰通网络技术股份有限公司 一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与***
CN106569089A (zh) * 2016-10-11 2017-04-19 国网上海市电力公司 一种基于配电线路动态信息的配电网故障监测方法
CN111596170A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 国网上海市电力公司 一种用于智能配网的故障诊断综合定位方法
CN113219302A (zh) * 2021-05-06 2021-08-06 北京燕能电气技术有限公司 配电线路全参数在线监测及故障识别***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3579050D1 (de) * 1984-06-07 1990-09-13 Raychem Corp Ereignisortung unter verwendung von diskreten impedanzen enthaltenden ortungsgliedes.
CN104101812A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 北京映翰通网络技术股份有限公司 一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与***
CN106569089A (zh) * 2016-10-11 2017-04-19 国网上海市电力公司 一种基于配电线路动态信息的配电网故障监测方法
CN111596170A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 国网上海市电力公司 一种用于智能配网的故障诊断综合定位方法
CN113219302A (zh) * 2021-05-06 2021-08-06 北京燕能电气技术有限公司 配电线路全参数在线监测及故障识别***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钱一民 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115330004A (zh) * 2022-10-18 2022-11-11 广东亿能电力股份有限公司 一种配电网线路节能改造选用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104092750B (zh) 一种防汛雨水情无线监测站及其监测方法
CN111521911B (zh) 一种输电线路的智能监拍方法及设备
CN101989767B (zh) 一种高压杆塔的综合测控装置
CN102446390A (zh) 一种对输电线路附近监控区域进行安全检测、预警的方法和***
CN206431792U (zh) 洪涝灾害监控预警***
CN106291260A (zh) 配电网停电分析、预警***
CN112815969A (zh) 一种基于边缘计算的物联网光纤分析仪装置
CN104168442A (zh) 基于摄像头的施工升降机监控装置及监控方法
CN115792437B (zh) 一种避雷器数字化监测方法与***
CN202928617U (zh) 输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元
CN115293370A (zh) 一种分布式光伏电站的数字一体化运维管理***
CN114594343A (zh) 配电线路智能化多功能在线监测系列装置及其控制方法
CN104808260A (zh) 一种基于gis的电网雷达预警方法
CN205846861U (zh) 一种500千伏变电站通信设备智能定期巡检***
CN110695997A (zh) 一种5g/nb通信交警机器人远程监控***及应用方法
CN110763281A (zh) 基于物联网的电力铁塔的移动终端设备
CN117614487A (zh) 一种基于北斗***的输电线路通信方法及***
CN117394535A (zh) 交直流混合配电网数字孪生***
CN204131632U (zh) 一种防汛雨水情无线监测站
CN116722641A (zh) 一种物联网节点设备低功耗运行***
CN116169778A (zh) 一种基于配电网异常分析的处理方法及***
CN108802571B (zh) 一种基于扩频采集和切线线性方差的故障预警方法及其实现***
CN210608693U (zh) 微功耗配电线路智能监测***
CN112578311A (zh) 一种避雷器泄露电流检测装置及方法
CN113009869A (zh) 智慧电力维护管理***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220607