[发明专利]一种配电系统电设备开关状态及距离位置判断的方法

说明书

本发明提出了一种配电系统电设备开关状态及距离位置判断的方法，在相线的入线端安装电流和电压传感器，用于检测该相各支路电设备的开关信号，通过分析开关信号来判断电设备开关状态及距离位置，以实现监控电设备；当检测到的电压响应是一个向下衰减的指数函数，电流响应是一个向下的常量和一个向下的衰减指数函数之和时，判断为电设备的开关从闭合状态到断开；当检测到的电压响应是一个向上的脉冲函数与一个向上衰减的指数函数的叠加，而电流响应是一个向下的衰减指数函数时，判断为电设备的开关从断开状态到闭合；利用不同频率的谐波在有损电网传输线上的传输速度不同和传感器检测到的波形时间差来判断电设备离传感器的距离。

技术领域

本发明涉及电网监控技术领域，尤其涉及一种配电系统电设备开关状态及距离位置判断的方法。

背景技术

目前，网上电能设备的监控，一般停留在一个片区或一个家庭或一个大楼总体上能耗的检测和计算，很难对单个设备是否工作进行在线实时地监控。主要的原因是，就目前的技术水平而言，对每个设备的监控基本上必须一对一地配备相关的检测仪表，这样的成本和工程量的巨大是很难承受的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的网上电设备监控难的问题，在电设备电力电源供应相线的入线端装置电流和电压传感器，提出了一种配电系统电设备开关状态及距离位置判断的方法，通过对这些电压电流信号的采样，通过对采样信号进行数学分析，可以判断室内有设备的位置，及其在什么时间开，在什么时间关，判断出设备的开关状态。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种配电系统电设备开关状态及距离位置判断的方法，所述方法包括在相线的入线端安装电流和电压传感器，用于检测该相各支路电设备的开关信号，通过分析开关信号来判断电设备开关状态及距离位置，以实现监控电设备；具体为：当检测到的电压响应是一个向下衰减的指数函数，电流响应是一个向下的常量和一个向下的衰减指数函数之和时，判断为电设备的开关从闭合状态到断开；当检测到的电压响应是一个向上的脉冲函数与一个向上衰减的指数函数的叠加，而电流响应是一个向下的衰减指数函数时，判断为电设备的开关从断开状态到闭合；位置的判断则根据传感器检测到不同频率的信号的传输速度和时间差来计算离传感器的距离来判断，具体为：测得(或计算得到)频率为ω_i的谐波的传输速度为V_i，频率为ω_j的谐波的传输速度为V_j，若传感器测到电设备开关或闭合产生的谐波ω_i和ω_j分别到达传感器的时间分别是t_i，t_j，则电设备离传感器的距离D为

进一步地，电设备从闭合状态到断开时，传感器检测到的电压和电流的冲击响应模型分别为：

其中R为特征阻抗，L_k为线路电感，L_s为相电源输入电感，η为常数，R为传输线特征电阻。

进一步地，电设备从断开状态到闭合时，传感器检测到的电压和电流冲击响应模型分别为：

其中R为特征阻抗，L_k为线路电感，L_s为相电源输入电感，θ为常数。

本发明的有益效果是：本发明所提出的方法能从技术上做到单纯地通过电力信号分析来监控电网上的设备运行状态，则将为电网上的电力设备监控和能耗计算，提供一个崭新的局面。这样，人们只要简单地从电网上提取电力信号，便能获取电网上设备的运行状态和能耗情况，而且无需增加硬件投资，也无需更多的工程建设。这将会带来电力监控系统的巨大变革，并极大推动电联网概念的早日实现。

附图说明