[发明专利]一种零序电流远程实时监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种零序电流远程实时监测方法，属于电气工程技术领域。

背景技术

电能是现代社会最重要的能源之一，电力事业的飞速发展推动了社会进步，极大地方便了人们生活，但是随着用电量的不断增加，人身触电和电气火灾事故已成为人们关注的重要问题。电力用户遭受的大部分事故是由配电网故障引起的，准确地测定配电网故障位置，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性具有十分重要的意义。

中低压配电网中性点一般是不接地或经消弧线圈小电流方式接地，此类电网某一相发生接地故障时，则会产生零序电流，零序电流会导致电力资源的浪费，造成重大的财产损失，甚至人员伤亡事故，是电网的一大危害。通常，由于零序电流数值很小，而且现场存在电磁干扰以及零序回路中存在高次谐波，使检出的故障信号的信噪比非常低，某些情况下零序电流就已经低于电磁式电流互感器的下限值。因此使故障点很难准确诊断出。随着配电系统对自动化水平要求的提高，需要新型实时监测系统，实现对零序电流的实时、远程监测，从而正确地诊断出故障线路、区段、确定故障点，并将停电范围缩小到故障线路段的最小范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种零序电流远程实时监测系统及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种零序电流实时监测系统，包括零序电流探测器、路由器、协调器和云端监控中心，其特征在于：所述零序电流探测器包括零序电流互感器、信号调理电路、第一单片机以及第一ZigBee模块；所述零序电流探测器用于检测供电线侧的零序电流并通过所述第一ZigBee模块进行数据发送；所述协调器接收探测器发送来的数据，再将数据通过GRPS模块发送给云端中心。

所述协调器包括第二ZigBee模块、第二单片机以及GRPS模块，第二单片机的一个输出接口与所述第二ZigBee模块连接用于接收探测器发送的零序电流数据；第二单片机的另一个输出接口与所述GPRS芯片相连，通过GPRS芯片将数据发送给云端监控中心。

所述第二单片机采用ATMega644pa芯片。

零序电流远程实时监测方法，其特征在于，步骤为：

步骤一、采用零序电流探测器，检测供电线侧的零序电流：零序电流互感器通过电磁感应产生二次感应电流，该电流经信号调理电路进行放大、滤波、整流和A/D转换处理，输入单片机，单片机对数据进行处理后，再通过ZigBee模块进行数据发送；

步骤二、采用协调器接收零序电流探测器发送来的数据，再将协调器中数据通过GRPS模块发送给云端监控中心；

步骤三、监控中心的检修人员根据监测的零序电流大小和位置，安排人员排除相应故障。

本发明监测系统设计基于ZigBe无线通信网络技术，考虑电网零序电流监测的特点，系统采用簇树形网络结构，由终端节点、路由节点、协调器节点三种节点构成，终端节点主要进行零序电流的采集和发送，路由节点主要接受及转发终端节点数据，协调器节点主要负责组建网络和接受网络中的数据，并进行处理显示。

基于上述思想，设计的零序电流监测系统由零序电流探测器、路由器、协调器和云端监控中心等组成，其中零序电流探测器构成终端节点，路由器构成路由节点，零序电流协调器构成协调器节点。

附图说明

图1是零序电流监测系统结构框图；

图2是零序电流探测器结构框图；

图3是零序电流信号调理电路。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，结合附图，作进一步的详细描述如下：

零序电流远程实时监测系统的设计基于ZigBe无线通信网络技术，考虑电网中零序电流监测的特点，数据传输采用簇树形网络结构，设计的零序电流监测系统如图1所示，由零序电流探测器、路由器、协调器和云端监控中心组成。系统工作时，协调器先上电组建网络，电流探测器采集零序电流值，并通过Zigbee网络，经路由器传输到协调器，协调器再通过GPRS网络将数据发送至云端监控中心，进行实时监测。

1零序电流探测器