[发明专利]一种低压用电异常监测系统及方法

说明书

本发明公开一种低压用电异常监测系统及方法，将低压配电网按层级监测，通过电压、电压、功率的波动的实时测量实现各层异常的监测。应用各层级采集的数据实现电压、电流、功率以及电量的增量比较，获取各层级平衡方程的扰动源，通过对方程的求解获得其补偿参量的大小作为不平衡度，依据阈值的大小判断异常是否发生，其中阈值为低压配电的线路阻抗和线损指标，同时满足数据在时间上的一致性，消除低压电网本身的自耦效应，达到精确分析的目的。

技术领域

本发明属于电力监测技术领域，具体涉及一种低压用电异常监测系统及方法。

背景技术

用电异常通常分为线路及设备异常，一般因设备老化、损坏造成，在低压配电场合是经常发生的故障现象，安装在各层级设备上的监测装置通过实时监测，按照技术规范规定的判别标准做出判断、报警及指示，通知运维人员及时抢修，缩短停电事件，保障设备正常运行。此外，由于用户一些非一般行为造成的用电异常也较为常见，比如对配电设施的私自改造，造成设备超负荷工作，同时窃电行为也较为常见，这些现象和行为给用户用电造成了较大的安全隐患，一旦发生故障，将造成经济损失，给安全用电带来巨大的影响。同时对供电公司来说，因异常行为的发生带来巨大的经济损失，不便于低碳绿色能源战略的广发推广。

目前在低压配电网运行的主要设备包括配电变压器、低压出线柜、分支箱、表箱、电表、用户负荷等设备，在配电变压器处一般装有配变终端、集中器等监测设备，分支箱和表箱内一般无独立安装的监测装置。为实现用电监测的进一步细化，有的厂家也同步开发了分支箱和表箱监测单元，但尚未大规模推广使用。已安装的监测设备包括配电终端、集中器、电表以及分支箱和表箱监测单元尚处于独立运行状态，各层级的监测数据因采集方式的差异、执行的标准不一致，暂无法做到数据的融合使用，不能充分发挥设备的最大效能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低压用电异常监测系统及方法，以实现用电异常的实时监测，有效减小故障识别时间，提高故障定位的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低压用电异常监测系统，包括：

分别安装在低压配电线路各层级节点上的监测装置，通过低压电力线宽带载波通信系统实现各层级数据采集的时间同步；

安装在配电变压器处的监测装置和集中器的交采单元用于采集配电变压器的工况数据，并作为主监测节点数据；

安装在分支箱、表箱及电表的监测装置用于分别同步采集分支箱、表箱及电表的工况数据，并作为子监测节点数据与主监测节点数据汇集到主站控制单元进行数据融合，形成整个低压配电台区的数据链；

所述主站控制单元用于根据子监测节点数据与主监测节点数据获取各层级平衡方程的扰动源，通过对各层级平衡方程的求解获得其补偿参量的大小作为不平衡度，依据不平衡度与预设阈值的大小关系判断是否发生异常。

进一步地，所述主站控制单元还用于根据子监测节点数据与主监测节点数据拟合各层级平衡方程如下：

各层电压变化量＝下一层级电压变化量之和+电压补偿参量

各层电流变化量＝下一层级电流变化量之和+电流补偿参量

各层有功电能变化量＝下一层级有功电能变化量之和+有功电能补偿参量。

进一步地，所述预设阈值为低压配电的线路阻抗和线损指标。

进一步地，所述依据不平衡度与预设阈值的大小关系判断是否发生异常具体包括：

如果所述不平衡度大于预设阈值，则判定线路发生异常；

如果所述不平衡度小于预设阈值，则判定线路处于正常状态；

如果所述不平衡度等于预设阈值，则判定线路处于临界预警状态。