[发明专利]一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统及其方法

权利要求书

1.一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，电网通过网络服务器实时信息管理系统，其特征在于，包括：

若干终端下位机：终端下位机设置于电网中的开关旁，用于监测这台开关的工作电流，并负责控制该开关的分合；每个终端下位机主要由主控制器、网络通讯模块、采样模块、存储模块和继电器组成，主控制器与网络通讯模块结合，实现与控制中心服务器上位机之间的通讯；继电器用于控制每个终端下位机所监测的开关的分合；

控制中心服务器上位机：在控制中心服务器上位机界面上根据实际的开关位置关系布网，控制中心服务器上位机可以向终端发出实时电流查询、开关控制命令，接收来自各终端的实时电流信息和大电流报警信号，并根据大电流报警信号，迅速隔离短路故障点，做出供电调度以恢复正常区域的供电。

2.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述主控制器包含了10/100Mbps以太网MAC，结合PHY层网络通讯模块芯片和带有网络变压器的网络端口，实现与控制中心PC机之间的通讯。

3.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述网络通讯模块中，输出端口设有光电转换器，将电信号转换成光信号，继而以光纤作为通信介质。

4.根据权利要求3所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述光电转换器采用单模光纤收发器。

5.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述存储模块中存储服务器IP、每个终端IP以及短路大电流门限值。

6.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述控制中心服务器上位机中的操作系统采用Windows 2000Server，编程语言为Java语言；选用JSP技术实现Web系统与用户间的动态交互功能；采用SQL Server 2000数据库，以SQL语言为数据库操作指令语言。

7.根据权利要求1所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复系统，其特征在于，所述控制中心服务器上位机可根据大电流报警信号，在80ms内隔离短路故障点，并做出供电调度以恢复正常区域的供电。

8.一种电网中短路故障快速隔离及供电恢复方法，其特征在于，采用类似树的遍历，以递归查找的方式对整个电网中的开关进行遍历，找到并隔离短路故障点并进行相应的供电调度，具体算法如下：

1)初始化当前开关为根节点开关；

2)当前开关分支数是否≥2？是则跳转到步骤6，否则跳转到步骤3；

3)当前开关分支数是否＝1？是则跳转到步骤4，否则说明短路故障不在当前开关所在的分支，当前分支查找结束；

4)当前开关及其分支开关的电流报警标志位是否相同？相同则跳转到步骤5，不同则跳转到步骤8；

5)将当前开关更新为其分支开关，回到步骤2继续查找短路故障点；

6)当前开关及其所有分支是否有且只有一个开关的故障标志位为1，其余为0？是则跳转到步骤8，不是则跳转到步骤7；

7)依次将与当前开关故障标志位相同的分支开关作为当前开关，按照步骤2～5对符合条件的分支进行短路故障查找；

8)对故障进行隔离，将当前开关及其分支开关中的所有非联络开关断开，并将对应非联络开关所在支路的联络开关闭合以恢复正常区域供电。

9.根据权利要求8所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复方法，其特征在于，所述算法中，对开关的电流报警标志位进行两两比较时，使用的是逻辑“异或”操作，通过这种比较方式，可以兼容电网中变化的供电方向。

10.根据权利要求8所述的电网中短路故障快速隔离及供电恢复方法，其特征在于，所述算法中，测试故障隔离所需时间的方法如下：

当终端检测到大电流时开启自带的定时器，服务器找到短路点，终端收到开关分闸命令后关闭定时器，此过程所需时间在45～60ms之间，再加上终端检测到大电流需一个交流电周期，总时间在65ms～80ms，具体为：

1)终端检测出大电流需一个交流电周期，即20ms；

2)终端与服务器之间光纤通讯所需的时间，不超过10ms，由于首先是终端将大电流报警信号发往服务器，服务器在对故障进行判断后需要向终端发送开关分闸信号，所以通讯总时间不超过20ms；

3)服务器延时40ms；

4)终端板和服务器程序运行的执行时间，可以忽略。