一种配电网系统故障的快速切除装置及切除方法与流程

本发明涉及配电网故障排除技术领域，具体是一种配电网系统故障的快速切除装置及切除方法。

背景技术：

配电网是指将电能从发电厂通过配电设施逐级分配给用户的电力网。配电网一般采用闭环设计、开环运行，其结构呈辐射状。采用闭环结构是为了提高运行的灵活性和供电可靠性；开环运行一方面是为了限制短路故障电流，防止断路器超出遮断容量发生爆炸，另一方面是控制故障波及范围，避免故障停电范围扩大。

整个配电网络一般包括五个部分，分别是发电部分、变电部分、输电部分、配电部分和用电部分；从配电部分到用电部分，是家庭和企业用电用户所直接涉及到的部分，因为这两部分直接对接用户用电，所以，这两部分在实际的用电过程中存在的可变因素比较多，这两部分也正是整个配电网系统故障高发的部分。

对于现有的配电部分和用电部分，一旦出现故障，常常导致整个线路断电，而要想找到故障点或故障线路，常常需要人工对用电端进行逐一人工排查，这样虽然能够解决故障问题，但是，由于人工排查的速度较慢且需要排查的线路可能较多，会使故障排除的时间大大拉长，会对用户的正常用电造成较大的影响，对于企业用电用户来说，也会造成较大的经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种配电网系统故障的快速切除装置及切除方法，以解决现如今配电部分和用电部分产生故障后，故障排除时间较久造成较大不良影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配电网系统故障的快速切除装置，包括多个配电站和多个用电端，在每个配电站的输出端设有对输出的电能进行检测和控制的配电站输出端控制器；在每个用户端的输入端设有对输入的电能进行检测盒控制的用户端输入控制器；还包括用于对整个设备进行控制的总控制器，总控制器通过网络与配电站输出端控制器、用户端输入控制器连接以实现对配电站输出端控制器、用户端输入控制器的控制。

作为本发明再进一步的方案：所述总控制器包括信号接收单元一、信号比对分析单元、故障信息库、信号处理确认单元和信号发射单元一，信号比对分析单元的输入端与信号接收单元一的输出端、故障信息库的输出端分别进行连接，信号比对分析单元的输出端与信息处理确认单元的输入端、信号发射单元一的输入端分别进行连接，信息处理确认单元的输入端还与信号接收单元一的输出端、故障信息库的输出端分别进行连接，信息处理确认单元的输出端与信号发射单元一的输入端连接。

作为本发明再进一步的方案：所述配电站输出端控制器包括用于对配电站的输出电能信号进行检测的信号检测单元一、用于对信号检测单元一检测到的信号进行传送的信号发射单元二、用于对控制信号进行接收的信号接收单元二和用于执行信号接收单元二所接收到的信号的动作执行单元一。

作为本发明再进一步的方案：所述用电端输入控制器包括用于对输入用户端的电能信号进行检测的信号检测单元二、用于将信号检测单元二检测到的信号进行传送的信号发射单元三、用于接收控制信号的信号接收单元三和用于执行信号接收单元三所接收的执行信息的动作执行单元二。

作为本发明再进一步的方案：所述故障信息库采用云存储或机械存储的方式进行信息的存储。

作为本发明再进一步的方案：所述信号比对分析单元、信息处理确认单元均通过计算机终端进行相关信息的处理。

作为本发明再进一步的方案：所述动作执行单元一、动作执行单元二均为通过继电器控制的多个开关设备。

一种配电网系统故障的快速切除装置的切除方法，包括以下步骤：

第一步，将主电路与多个配电站进行连接，保证任一段主电路在任一时间仅与一个配电站形成通路且不同配电站与用户端之间均能形成不同的闭合回路；

第二步：通过配电站输出端控制器对配电站输出的电能信号通过信号检测单元一进行检测，将检测完成的信号通过信号发射单元二传送给总控制器的信号接收单元一；

第三步：总控制器的信号接收单元一将接收到的信号传送给信号比对分析单元，信号比对分析单元接收到信号后调取故障信息库中的数据进行信息比对；

若信息比对完成后结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站保持通路状态；

若信息比对完成后结果为异常，则将异常的信号传送给信息处理确认单元，信息处理确认单元对信号接收单元一接收到的信号和故障信息库中的数据信息进行调取并再次比对分析，若再次比对分析的结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站保持通路状态；若再次比对分析的结果为异常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站断开，主电路与其他的任一配电站进行连接并重复第二步、第三步的动作，直至信号比对分析单元显示为正常，实现主电路与配电站的通路连接；

第四步：通过用电端输入控制器中的信号检测单元二对用电端输入的电能信号进行检测，信号检测完成后通过信号发射单元三将信号传送给信号接收单元一；

第五步：总控制器的信号接收单元一将接收到的信号传送给信号比对分析单元，信号比对分析单元接收到信号后调取故障信息库中的数据进行信息比对；

若信息比对完成后结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与用电端保持通路状态；

若信息比对完成后结果为异常，则将异常的信号传送给信息处理确认单元，信息处理确认单元对信号接收单元一接收到的信号和故障信息库中的数据信息进行调取并再次比对分析，若再次比对分析的结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与用电端保持通路状态；若再次比对分析的结果为异常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与该用电端断开。

作为本发明再进一步的方案：每一个配电站输出端控制器上的信号发射单元二所发出的信号都有用于识别和判断具体配电站输出端控制器的编码。

作为本发明再进一步的方案：每一个用电端输入控制器的信号发射单元三所发出的信号都有用于识别和判断具体用电端输入控制器的编码。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本申请通过在配电站的输出端设置配电站输出端控制器、在用电端的输入端设置用电端输入控制器并配合总控制器，实现对整个电路的调节，能够快速的判断故障的位置，大大缩减故障点确定的时间，有效的避免因为人工排查故障点所耽误的大量时间，进一步的能够更好的保障人们的生活，减少因为断电造成的经济损失；

（2）本申请通过多配电站连接的方式，既能够对配电站输出位置处的故障进行判断，还能够及时的调整主电路所连接的配电站，在用户端不存在故障的前提下，能够通过切换对应配电站的方式，保障电路的通畅，在一定程度上避免断电情况的发生。

附图说明

图1为配电网系统故障的快速切除装置的连接结构示意图一。

图2为配电网系统故障的快速切除装置的连接结构示意图二。

图3为配电网系统故障的快速切除装置中配电站输出端控制器的连接结构示意图。

图4为配电网系统故障的快速切除装置中总控制器的连接结构示意图。

图5为配电网系统故障的快速切除装置中用电端输入控制器的连接结构示意图。

图6为配电网系统故障的快速切除装置中配电站输出端控制器、总控制器、用电端输入控制器的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-6，一种配电网系统故障的快速切除装置，包括多个配电站和多个用电端，在每个配电站的输出端设有对输出的电能进行检测和控制的配电站输出端控制器；配电站输出端控制器一方面是为了对输出的电能信号进行检测，另一方面是为了对输出的电能进行控制，控制的要点是控制电路的通断，当信号异常时，能够控制开关，将配电站与主电路断开；

在每个用户端的输入端设有对输入的电能进行检测盒控制的用户端输入控制器；用户端输入控制器的目的是为了实现对用户端故障位置的判断，因为每一个主电路上会连接很多个用户端，用户端出现故障无法快速确定故障位置正式本申请所要重点解决的问题，通过用户端输入控制器能够将出现故障位置处的用户端断开，这样的话就能够使故障的电路被快速的切除出主电路，并确定相应的故障位置；

还包括用于对整个设备进行控制的总控制器，总控制器通过网络与配电站输出端控制器、用户端输入控制器连接以实现对配电站输出端控制器、用户端输入控制器的控制。通过总控制器对配电站输出端控制器、用户端输入控制器的信号进行分析，分析完成之后，下达相关的动作指令，以实现对整个电路的控制器，保证故障的快速切除，同时能够实现对故障位置的确定。

所述总控制器包括信号接收单元一、信号比对分析单元、故障信息库、信号处理确认单元和信号发射单元一，信号比对分析单元的输入端与信号接收单元一的输出端、故障信息库的输出端分别进行连接，信号比对分析单元的输出端与信息处理确认单元的输入端、信号发射单元一的输入端分别进行连接，信息处理确认单元的输入端还与信号接收单元一的输出端、故障信息库的输出端分别进行连接，信息处理确认单元的输出端与信号发射单元一的输入端连接。

信号接收单元一是用来对配电站输出端控制器和用电端输入控制器所产生信号进行接收的装置，接收之后在信号比对分析单元进行比对分析之后确定是否存在故障，若接收到的信息在故障信息库中存在，则判定为故障即异常，若在故障信息库中不存在，则判定为非故障，即为正常；若判定为异常后，通过信息处理确认单元进行再次确认，若再次确认的结果仍为异常，则认为故障真实存在，若再次确认的结果为正常，则认为故障不存在。

另外，需要说明的是，因为在技术发展的过程中，可能会存在之前未发现的故障情况，这个时候就需要对故障信息库的信息内容进行一定的完善，也就是说，故障信息库中的信息数据是在不断进行完善的，并不是一成不变的。

所述配电站输出端控制器包括用于对配电站的输出电能信号进行检测的信号检测单元一、用于对信号检测单元一检测到的信号进行传送的信号发射单元二、用于对控制信号进行接收的信号接收单元二和用于执行信号接收单元二所接收到的信号的动作执行单元一。

所述用电端输入控制器包括用于对输入用户端的电能信号进行检测的信号检测单元二、用于将信号检测单元二检测到的信号进行传送的信号发射单元三、用于接收控制信号的信号接收单元三和用于执行信号接收单元三所接收的执行信息的动作执行单元二。

所述故障信息库采用云存储或机械存储的方式进行信息的存储。不管是通过云存储还是通过机械存储，其目的都是对故障信息数据进行存储，要注意的是，随着故障信息的不断增加，要及时增加存储的容量，避免故障数据丢失，使故障不能被及时发现的情况发生。

所述信号比对分析单元、信息处理确认单元均通过计算机终端进行相关信息的处理。通过计算机终端进行处理，能够将处理的结果快速的计算出来，保证整个系统运行的速度，同时也就能够保证故障发现和排除的速度。

所述动作执行单元一、动作执行单元二均为通过继电器控制的多个开关设备。动作执行单元这里主要涉及的就是电路通断状态的控制情况。

一种配电网系统故障的快速切除装置的切除方法，包括以下步骤：

第一步，将主电路与多个配电站进行连接，保证任一段主电路在任一时间仅与一个配电站形成通路且不同配电站与用户端之间均能形成不同的闭合回路；

第二步：通过配电站输出端控制器对配电站输出的电能信号通过信号检测单元一进行检测，将检测完成的信号通过信号发射单元二传送给总控制器的信号接收单元一；

第三步：总控制器的信号接收单元一将接收到的信号传送给信号比对分析单元，信号比对分析单元接收到信号后调取故障信息库中的数据进行信息比对；

若信息比对完成后结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站保持通路状态；

若信息比对完成后结果为异常，则将异常的信号传送给信息处理确认单元，信息处理确认单元对信号接收单元一接收到的信号和故障信息库中的数据信息进行调取并再次比对分析，若再次比对分析的结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站保持通路状态；若再次比对分析的结果为异常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元二，信号接收单元二将接收到的信号传送给动作执行单元一，使主电路与该配电站断开，主电路与其他的任一配电站进行连接并重复第二步、第三步的动作，一旦被判定为配电站一方的异常，则对应的配电站即断开，连接到其他配电站上，既保证了电路的顺畅运行，有避免了异常配电站的连接；直至信号比对分析单元显示为正常，实现主电路与配电站的通路连接；

第四步：通过用电端输入控制器中的信号检测单元二对用电端输入的电能信号进行检测，信号检测完成后通过信号发射单元三将信号传送给信号接收单元一；

第五步：总控制器的信号接收单元一将接收到的信号传送给信号比对分析单元，信号比对分析单元接收到信号后调取故障信息库中的数据进行信息比对；

若信息比对完成后结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与用电端保持通路状态；

若信息比对完成后结果为异常，则将异常的信号传送给信息处理确认单元，信息处理确认单元对信号接收单元一接收到的信号和故障信息库中的数据信息进行调取并再次比对分析，若再次比对分析的结果为正常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与用电端保持通路状态；若再次比对分析的结果为异常，则通过信号发射单元一发射动作执行信号至信号接收单元三，信号接收单元三将接收到的信号传送给动作执行单元二，使主电路与该用电端断开。

每一个配电站输出端控制器上的信号发射单元二所发出的信号都有用于识别和判断具体配电站输出端控制器的编码。每一个用电端输入控制器的信号发射单元三所发出的信号都有用于识别和判断具体用电端输入控制器的编码。编码信息的设置，能够进一步的方便对故障点位置的确认，保证故障点能够被快速发现。

在配电站的输出端设置配电站输出端控制器、在用电端的输入端设置用电端输入控制器并配合总控制器，实现对整个电路的调节，能够快速的判断故障的位置，大大缩减故障点确定的时间，有效的避免因为人工排查故障点所耽误的大量时间，进一步的能够更好的保障人们的生活，减少因为断电造成的经济损失；

多配电站连接的方式，既能够对配电站输出位置处的故障进行判断，还能够及时的调整主电路所连接的配电站，在用户端不存在故障的前提下，能够通过切换对应配电站的方式，保障电路的通畅，在一定程度上避免断电情况的发生。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。