[发明专利]面向低压用户的非侵入故障识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及用电安全监测领域，尤其是一种面向低压用户的非侵入故障识别装置。

背景技术

电力负荷状态、安全事故监测方法可以分为侵入式和非侵入式2类。目前，非侵入监测架构主要被应用于电力负荷的监测和分解，在用电安全监测方面还没有应用案例。非侵入式监测(non-intrusive load monitoring，NILM)只需在电力供给的入口处安装一个监测设备，通过对被监测电网的建模以及配套高级算法，就可以实现对整个电网运行状态的在线监测。

目前，国内外少见用于用户隐患排查和事故分析自动化系统的报告，非侵入故障识别装置是一个新的技术领域，我国尚无专门的软件可实现用户用电事故动作保护和安全隐患排查的功能，但是已经有不少相关理论，尤其是配电线路安全监测技术的快速发展为用电安全提供不少技术基础。配电网安全监测与预警系统已经具备监测线路的负荷数据、谐波数据、绝缘状态等实时数据，自动保存监测数据的功能。还能比较监测和设定数据，自动提供预警或报警信息等。线路维护人员根据数据记录进行线路维护，有效避免因线路故障引发的安全事故。另外，变压器、电动机等电力设备的故障诊断技术和用电安全管理技术也为用电安全隐患排查和事故动作分析提供了丰富的理论依据。变压器在线监测系统、电力监测设备的智能化、故障监测诊断系统等都在不断发展。

所以非侵入式故障识别装置可广泛用于不易安装分布式测控装置的场所，在将来的应用面将十分广泛，市场前景广阔。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种架构简明、建设费用低、维护容易的面向低压用户的非侵入故障识别装置。

为了解决上述技术问题，本发明包括

电流变送器单元，用于将用户入户电缆大电流信号转换成弱电压信号，为装置的分析程序提供原始电流采样信号；

多功能数据采集单元，用于采集弱电压信号并将弱电压信号转换为二进制数据，利用本身核心单元的高速度采集功能，采用数字触发和同步总线，将转换后的二进制数据存入工控机磁盘，给工控机单元提供无失真的数据源；

工控机单元，用于运行故障检测和定位程序，从工控机磁盘读取多功能数据采集单元获取的数据信号，并进行分析计算，完成实时信号的监测、故障波形记录与显示、故障类型判断及数据通信功能；

数据传输单元，用于将故障检测和定位程序的分析计算结果传输到电网主站；以及

电源系统单元，用于为装置的各个单元提供电源。

本发明的有益效果是：

(1)侵入式故障识别方法需要在用户电网内部安装大量的检测设备和通讯线路，例如，在每个待监测支路上面安装电气量采集传感器和通讯接口，这将耗费大量的人力、物力来购买、安装、维护这些设备。而非侵入量测只需要在总进线处安装一台监测设备，主要依靠高级算法辨识用户电网内部的事故保护动作，硬件成本和维护量都大大下降。

(2)非侵入式故障识别装置安装时可以做到不中断设备供电，易于被用户所接受。

附图说明

图1为本发明面向低压用户的非侵入故障识别装置的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1，本发明的面向低压用户的非侵入故障识别装置，该装置包括电流变送器单元、多功能数据采集单元、工控机单元(嵌入式工业主板单元)、电源系统单元、数据传输单元及相关接口电路。本发明的装置主要部署在低压回路总关口，除了能够识别低压回路内部故障区域和故障类型外，还具有录波功能、实时电流波形显示功能和数据存储功能，丰富了低压配电终端产品的功能。