一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力监测装置技术领域，涉及一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，尤其涉及一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的智能边缘计算代理装置。


背景技术：

2.现有的配网线路状态监测及故障检测终端设备大部分直接接入配电自动化主站。对于不断增长的终端数量来说，大量的接入端口极大增加了后台的通信负担。特别是对于故障检测，现有的基于后台的故障判决方法不适用于物联网技术接入的海量终端，将算法集成在后台不但给后台增加了运算负担，而且不同厂商之间的算法和后台集成也会带来兼容问题。对于配网线路监测及故障检测，比较好的方式是以变电站或者线路为单位，在终端及后台中增加边缘代理单元，数据汇集和故障研判由边缘代理单元来完成。
3.目前，专利：201911294857.8，一种用于配电网故障检测和定位的边缘计算系统，在该专利中也存在的缺点是发生单相永久接地故障时，很难确认是哪一条线路故障。因故障会引起非接地相电压的升高，而且间歇性弧光接地可能引起电弧过电压，对系统绝缘有威胁，较长时间运行可能会引起接地绝缘击穿发生相间故障。因此需尽快确定故障线路，排除故障。
4.因此，需要一种能够实现配电线路运行状态监测及故障检测功能合一的边缘代理装置。并且能够接入配电物联网云平台。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，包括边缘计算单元，
8.同步模块，用于将同步信息输送给边缘计算单元，所述同步模块与边缘计算单元相交互连接；
9.下行通信模块，用于边缘计算单元和线路上的传感器通信，所述下行通信模块与边缘计算单元相交互连接；
10.加解密模块，用于给边缘计算单元和配电云主站通信信息加解密，所述加解密模块与边缘计算单元相交互连接；
11.上行通信模块，用于边缘计算单元和配电云主站通信，所述上行通信模块通过加解密模块与边缘计算单元相交互连接；
12.电源模块，用于供应装置的电源，所述电源模块的输出端与边缘计算单元、同步模块、下行通信模块、加解密模块和上行通信模块的输入端相连。
13.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述装置安
装在配电线路站所内，或安装在线路杆塔上。
14.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述同步模块通过gps/北斗授时自动同步时间。
15.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述边缘计算单元内设有存储模块，能够存储300只传感器2个月的定时上报的信息以及能够存储1000组的故障录波数据的信息，所述存储模块的容量为4gbit。
16.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述下行通信模块为4g/5g通信模块，用于和传感器通信。
17.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述上行通信模块为4g/5g通信，或为有线网络通信。
18.优选地，所述的一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，所述边缘计算单元采用高性能的am3358处理芯片，同步模块采用max-mx10s芯片，下行通信模块采用ec20通信芯片，加解密模块采用sc1161y加解密芯片，上行通信模块采用ec20通信芯片，电源模块采用pm65070电源管理芯片。
19.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
20.本实用新型采用gps/北斗授时及自动频率跟踪算法实现广域同步，智能边缘计算代理装置和线路传感器同步精度小于10us。
21.本实用新型通过周期上报的电流电压信息对配电线路运行状态进行监测。
22.本实用新型采用传感器量测的电压或者电流信号的突变作为接地故障启动标记。
23.本实用新型通过汇集线路下下所有传感器的数据进行故障分析定位。
24.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1是本实用新型的内部连接示意图。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范
围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.实施例
34.如图1所示，一种用于配电线路运行状态监测及故障检测的装置，用于对配电线路运行状态进行监测，对配电线路的故障进行定位。装置包括了边缘计算单元1、同步模块2、下行通信模块3，加解密模块4、上行通信模块5、电源模块6。
35.所述的同步模块2和边缘计算单元1相连接，用于将同步信息输送给边缘计算单元1；
36.所述的下行通信模块3和边缘计算单元1相连接，用于边缘计算单元1和线路上的传感器通信；
37.所述的上行通信模块和加解密模块4相连接，所述的加解密模块4和边缘计算单元1相连接，上行通信模块用于边缘计算单元1和配电云主站通信，加解密模块4用于给边缘计算单元1和配电云主站通信信息加解密。
38.所述的电源模块6和边缘计算单元1、同步模块2、下行通信模块3，加解密模块4、上行通信模块5相连接，用于给以上模块供电。
39.本实用新型中所述同步模块2通过gps/北斗授时及自动频率跟踪算法实现精确的时间同步。
40.本实用新型中所述边缘计算单元1采用高性能的am3358处理芯片，同步模块2采用max-mx10s芯片，下行通信模块3采用ec20通信芯片，加解密模块4采用sc1161y加解密芯片，上行通信模块5采用ec20通信芯片，电源模块6采用pm65070电源管理芯片。
41.本实用新型中所述边缘计算单元1内设有存储模块，能够存储300只传感器2个月的定时上报的信息以及能够存储1000组的故障录波数据的信息，所述存储模块的容量为4gbit。
42.本实用新型中所述边缘计算单元将线路的电流、电压信息周期上报配电云主站。
43.本实用新型中所述边缘计算单元将传感器检测到的电压或者电流突变信号做为
故障启动的时间标记。
44.本实用新型中所述边缘计算单元调取故障时刻线路下所有传感器的电压及电流信号进行故障分析定位。
45.本实用新型中所述下行通信模块指4g通信模块，用于和传感器通信，一台装置(智能边缘计算代理装置)能够与300只传感器通信。
46.本实用新型中所述加解密模块4支持基于加解密芯片接入配电自动化主站的加解密，支持基于tf卡加解密接入物联云后台的加解密。
47.具体工作时：
48.当线路发生故障时，传感器检测到电压或者电流发生突变，将突变时刻发送给智能边缘计算代理装置，智能边缘计算代理装置调取该时刻线路下所有传感器量测的电压、电流波形，通过内部边缘计算单元定位故障发生的区间。将结果信息上报到配电云主站。
49.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。