[实用新型]一种基于NB-IOT通信的架空型故障定位装置

说明书

本实用新型公开了一种基于NB‑IOT通信的架空型故障定位装置，包括设置于变压器输电线上的多组采集单元；所有采集单元均通过NB‑IOT无线通信模块与汇集单元连接。本实用新型能够综合解决定位装置采集单元和汇集单元在通信距离和功耗方面存在相互制约的矛盾，满足配电网后台监控系统对故障定位装置数据采集高效、大数据、实时要求。改变通讯结构和组网模式，使得汇集单元支持多组采集单元的通讯，并且满足设备运行的低功耗需求，能够在一定程度上提高故障指示精度，并且减少设备投入成本。

技术领域

本实用新型涉及配电网故障定位装置,特别是一种基于NB-IOT通信的架空型故障定位装置。

背景技术

智能电网是电网技术发展的必然趋势，是社会经济发展的必然选择，它的提出推动了各相关技术的迅猛发展。配电网智能化也是电网智能化重要发展阶段。

故障定位装置是配电网智能化发展的主要产品的之一，其在电网中的主要功能是检测短路或者接地故障，解决非核心区域配电网运行采集的全覆盖、全采集及其配电网盲调等问题，是智能配电网系统中不可或缺的部分。根据国家能源局发布的《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》，通过实施配电网建设改造行动计划，有效加大配电网资金投入。2015-2020年，配电网建设改造投资不低于2万亿元，其中2015年投资不低于3000亿元，“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。到2020年，中心城市(区) 智能化建设和应用水平大幅提高，供电可靠率达到99.99％，用户年均停电时间不超过1 小时，供电质量达到国际先进水平；城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升，供电可靠率达到99.88％以上，用户年均停电时间不超过10小时，保障地区经济社会快速发展；乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题，基本消除长期“低电压”，户均配变容量不低于2千伏安，有效保障民生。

物联网在中国已经发展了多年，无论是智能工业、车联网、智能家居、可穿戴设备等都面临全面爆发的趋势。物联网有三个关键要素：感知、互联、智能，物联网在感知和智能要素方面已有新的进展，而在另一关键要素互联上，却依然依赖适用于互联网和移动互联网的网络连接方式，如3G、4G、WIFI、蓝牙等；但是在面对用户便捷式的组网和低能耗需求方面，即使是面向物与物相联的Zigbee网络也还是不适应物联网用户对连接的需求，所以互联已成为制约物联网大规模普及的因素。

近两年以来，基于蜂窝的窄带物联网——NB-IoT，英文全名为(Narrow BandInternet of Things,NB-IoT)，是一种基于扩频技术实现的无线调制技术、采用星型网络架构、具有最低延迟的简单网络结构。因其在覆盖、功耗、成本、连接数、连接高效等方面的优势已经成为万物互联网络的一个重要的分支。

在配电网自动化建设中，二遥架空型故障定位装置因其不需要改造一次设备、可以带电安装等优势，越来越得到电网公司的青睐，尤其是在负荷相对分散的郊区及农村配电网。

架空型故障定位装置主要用于配电网领域的线路故障监测和定位；架空型线路中通用故障定位装置的功能模块包括两部分：即三个采集单元与一个汇集单元，其中三个采集单元主要用作A，B，C三相负荷电流和相电场的采集终端，采集单元将采集的数据和遥信量通过无线射频通讯方式遵循Zigbee网络协议发送到汇集单元，汇集单元再通过GPRS与远方后台进行数据交互，从而实现负荷线路远程监控的功能；一方面，在通常情况下由于受Zigbee自组网在传输距离及其监测线路的环境所制，汇集单元和采集单元安装的实际距离不应大于100米，否则，数据传输的稳定性不能得到保障；另一方面，采集单元的主供电模式通常是通过负荷电流采集线圈自取电，不适用于支持高功耗的电子器件，因此在使用Zigbee自组网传输模式时，要特别考虑到采集单元功耗的问题。

由于架空型配电网线路通常比较分散，如果能够快速、便捷、低功耗、并且大范围地对故障指示器进行组网互联，这无疑给配电线路故障指示器的现场安装和后期维护提供了有利的便捷和保障；

综上所述，与物联网行业一样，在配电线路故障指示器组网模式中，便捷式的组网和低能耗需求也是首先要考虑问题。