一种配电网智能断路器系统及故障处理方法与流程

本发明涉及电力，尤其涉及一种配电网智能断路器系统及故障处理方法。

背景技术：

1、近年来，随着科技的发展，用电需求的不断增加，电力系统的规模也越来越大，同时对供电可靠性要求也越来越严格。智能断路器不仅能够控制和保护配电网，同时还能够有效切除故障，避免扩大停电影响，因此在电网故障定位和切除故障有一定优势。

2、智能断路器具有载波通信和多种保护功能，对线路和电源设备起到保护作用，通过对负载端的检测和监控可以降低电网的运维成本。智能断路器检测到线路异常进行分闸，将故障切除，避免扩大停电范围；同时通过载波与主站之间的通信，进行故障定位，在不影响其它线路运行情况下，远程控制就近智能断路器分合，恢复故障线路后端供电，并及时安排运维检修人员进行故障处理，有效提高了供电可靠性。

3、黑启动，是指整个系统因故障停运后，处于全“黑”状态，通过系统中具有自启动能力的设备，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

4、在线路发生故障时，传统断路器无法对故障点进行定位，需要安排人员进行巡线；当系统出现故障停运后，会处于全“黑”的状态，当故障修复后，对于跳闸的设备也需要安排人员进行逐一恢复。这样带来了运维成本高，且影响用户用电体验。

5、因此，如何进行故障定位和黑启动，是本发明所要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提出了一种配电网智能断路器系统及故障处理方法，可以实现智能化控制，实时监控和控制线路设备，进行故障定位，可以有效降低设备故障带来的维护成本，提高了供电可靠性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种配电网智能断路器系统，包括智能断路器、远程控制系统（主站）、集中器；所述智能断路器置于配电柜、分支箱及表箱内，包括主电源、备用电源、载波模块、主控单元、保护单元。

4、智能断路器的主电源由智能断路器所接线路供电，为智能断路器正常工作提供保障。

5、智能断路器的备用电源由电池供电，在主电源供电缺失时给智能断路器供电，以保证智能断路器得以工作并能够分合闸。

6、智能断路器的载波模块可以通过电力线进行载波通信，确保构建全面的载波通信网络。

7、智能断路器的主控单元为智能断路器控制和信息处理单元，主要控制智能断路器实现分合闸功能。

8、智能断路器的保护单元为智能断路器实现线路保护的主要单元，当检测到线路异常时可以触发智能断路器进行分闸。

9、远程控制系统（主站）用于控制和管理台区，能够将命令下发至集中器，也能招收集中器的信息。

10、集中器用于智能断路器和电表信息采集，能够通过电力线进行载波通信并对后级电路进行拓扑分析以及发送控制命令，也能向远程控制系统（主站）上报台区的数据信息。

11、拓扑识别为台区隶属关系判别方法，以电力线为载体，通过集中器对台区信息进行采集，当检测到线路有异常情况时，及时上报主站，主站通过拓扑识别关系对故障点进行定位，及时下发命令对异常情况进行清除排查。

12、进一步地，上述系统依赖于拓扑识别进行，拓扑识别为台区隶属关系判别方法，以电力线为载体，通过集中器对台区信息进行采集，当检测到线路有异常情况时，及时上报主站，主站通过拓扑识别关系对故障点进行定位，及时下发命令对异常情况进行清除排查。

13、一种故障处理方法，包括以下步骤：

14、s1：当故障点发生故障时，智能断路器根据自身分断能力及时分闸，断开故障线路，同时前级智能断路器向集中器发送报警信息；

15、s2：集中器收到报警信息后，发送命令采集各级智能断路器和电表的拓扑信息，并将接收到的报警信息上报给主站；

16、s3：主站收到报警信息并通过采集到的拓扑信息与故障发生前的拓扑信息进行对比，确定故障点位置，如果智能断路器跳闸，则搜索不到其下级设备的拓扑信息，则认为智能断路器和其下级设备之间出现故障；

17、s4：确定故障点位置，为减少停电时间，在不影响其它线路正常工作的条件下，主站下发命令控制其他智能断路器合闸，给后级线路供电，同时安排人员对故障点进行维修；

18、s5：故障清除后，主站下发分合闸控制命令，智能断路器使用自身备用电进行分合闸动作，实现黑启动恢复线路正常供电，避免使用过多人力物力，提高了安全性以及供电可靠性。

19、本发明的有益技术效果：通过带有载波模块的智能断路器，在各分支箱与表箱中分层分布，构建全面的载波通信网络，进一步通过拓扑识别将台区信息上报给集中器，集中器汇总台区的信息上报给主站；当线路异常时智能断路器进行分闸动作，通过线路中各级智能断路器之间的级差配合，实现故障就近切除，减少停电范围；主站可以根据拓扑信息及时发现线路异常情况并对故障点进行定位，在不影响其它线路运行情况下，远程控制就近智能断路器分合，恢复故障线路后端供电，实现黑启动，避免安排过多人员进行巡线排查故障，提高供电可靠性。

技术特征：

1.一种配电网智能断路器系统，其特征在于，包括智能断路器、远程控制系统、集中器；所述智能断路器置于配电柜、分支箱及表箱内，包括主电源、备用电源、载波模块、主控单元、保护单元;

2.根据权利要求1所述的一种配电网智能断路器系统，其特征在于，拓扑识别为台区隶属关系判别方法，以电力线为载体，通过集中器对台区信息进行采集，当检测到线路有异常情况时，及时上报主站，主站通过拓扑识别关系对故障点进行定位，及时下发命令对异常情况进行清除排查。

3.根据权利要求1所述的一种配电网智能断路器系统，其特征在于，一种故障处理方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种配电网智能断路器系统，其特征在于，并行智能断路器和上级断路器同时只能有一个合闸。

技术总结
本发明涉及电力技术领域，公开了一种配电网智能断路器系统及故障处理方法，其技术方案为：一种配电网智能断路器系统，包括智能断路器、远程控制系统（主站）、集中器；所述智能断路器置于配电柜、分支箱及表箱内，包括主电源、备用电源、载波模块、主控单元、保护单元。基于该系统进行故障定位及黑启动，当线路异常时智能断路器进行分闸动作，通过线路中各级智能断路器之间的级差配合，实现故障就近切除，减少停电范围；主站可以根据拓扑信息及时发现线路异常情况并对故障点进行定位，在不影响其它线路运行情况下，远程控制就近智能断路器分合，恢复故障线路后端供电，实现黑启动，避免安排过多人员进行巡线排查故障，提高供电可靠性。

技术研发人员：赵磊,李之杰,张勋,代洋,丁明亮,张亚南,姚兴东
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15