[发明专利]一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力高压线和电子控制领域，是一种新型的电力故障检测系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，用电量大大增加，高压电线遍布各地，高压线的线路路由相对复杂，地理环境相对恶劣，同时存在树害、鸟害、风害等等影响线路安全运行的问题，高压线路一旦发生故障，其下行变压器会停止向用户供电，这种故障会造成相应变压器台区下属用户停电导致工农业生产的损失，对群众的日常生活造成严重影响。传统的解决方法就是，采用一种线路故障指示器安装在线路上。在线路故障发生时，由循线人员以人工巡逻方式目测故障线路寻找故障发生点，人工巡检不能够做到及时的准确的故障定位，同时如果是线路搭地故障，故障点还存在跨步触电的危险。而且如果人工处理，会消耗大量时间及人力，不利于快速及时节省时间处理相关故障。

CAN总线技术采用差分信号传输，有很强的错误检测能力，通信距离远，因此适合用于高压电线等干扰较强的场合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统。

本发明采用技术方案是：一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统，包括传感器、系统从站、控制主站、CAN总线；所述传感器的输出端连接系统从站的输入端；系统从站的输出端连接CAN总线；所述CAN总线连接控制主站；所述传感器设置在每根电线杆及节点处。

所述传感器包括电压传感器、电流传感器、电场传感器、磁场传感器和温度传感器。

所述传感器通过RSS-485协议连接系统从站。

所述系统从站包括微控制器、CAN控制器、光电隔离电路、CAN收发器；所述传感器的输出端连接微控制器的输入端；所述CAN控制器连接微控制器；所述CAN控制器通过光电隔离电路连接CAN收发器；所述CAN收发器连接CAN总线。

所述微控制器是单片机。

所述控制主站装有监控软件，所述监控软件包括系统安全模块、系统通信参数设定模块、数据库模块和输电线路控制模块；所述系统安全模块分别与系统通信参数设定模块和数据库模块相互连接；所述系统通信参数设定模块的输出端连接输电线路控制模块的输入端；所述数据库模块和输电线路控制模块相互连接。

本发明还公开一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的检测方法包括以下步骤：

1）通过传感器测量待测高压电线电流I及两端的电压U1、U2，并将电流及电压信息传入系统从站；

2）系统从站根据待测高压电线的长度计算电线阻值R；

3）系统从站基于输入的电流信息根据公式ΔU=IR计算出应有标准电压；

4）系统从站基于输入的电压信息根据公式ΔU`=U2-U1计算出实际电压；

5）比较步骤2和步骤3得到的电压值ΔU和ΔU`，从而确定电路状态及故障类型；

6）系统从站将电路状态及故障类型信息通过CAN总线传输至控制主站。

本发明采用以上技术方案，在每根电线杆及节点处均布置传感器，传感器与控制从站相连，各控制从站之间与CAN总线相连。传感器自动判断线路运行状态，并准确定位故障地点，并通过CAN总线将检测信号传给控制主站；由控制主站监控整个电网的高压电线。本发明的故障检测系统具有很强的错误检测能力，通信距离远，因此适合用于高压电线等干扰较强的场合，且节省时间，方便工作。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对发明做进一步详细说明；

图1本发明的一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的结构示意图；

图2本发明的一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的系统从站结构示意图；

图3本发明的一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的系统从站的电路图；

图4本发明的一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的控制主站监控软件的系统框图；

图5本发明的一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统的方法的流程图。

 

具体实施方式

如图1所示，本发明一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统，包括传感器1、系统从站2、控制主站3、CAN总线4；所述传感器1的输出端连接系统从站2的输入端；系统从站2的输出端连接CAN总线4；所述CAN总线4连接控制主站3；所述传感器1设置在每根电线杆及节点处。本实施例中，传感器1包括电压传感器、电流传感器、电场传感器、磁场传感器和温度传感器等。传感器1通过RSS-485协议连接系统从站2。