[发明专利]中压配电网三相型电缆故障定位系统和方法

权利要求书

1.一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，其特征在于，包括：

终端子系统(10)，用于获取中压配电网三相型电缆的暂态剩余电流数据；

网络子系统(20)，用于终端子系统的远程通信；

云计算子系统(30)，用于故障定位；

显示模块(40)，用于显示故障定位结果；

所述网络子系统(20)分别连接终端子系统(10)和云计算子系统(30)，所述云计算子系统(30)连接显示模块(40)，所述终端子系统(10)包括多个终端(100)，各终端(100)设置在环网柜或配电站外部的三相型电缆的外护套上。

2.根据权利要求1所述的一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，其特征在于，所述网络子系统(20)包括：

低功耗广域物联网，用于终端子系统内各终端(100)间通信；

窄带广域物联网或无线自组网，用于终端子系统(10)和云计算子系统(30)通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，其特征在于，所述终端(100)包括为该终端供电的电源(1)、罗氏线圈感应器(2)、采集器(3)、存储器(4)、嵌入式计算模块(5)、故障电弧鉴别模块(6)和通讯模块(7)，所述采集器(3)连接罗氏线圈感应器(2)和嵌入式计算模块(5)，所述嵌入式计算模块(5)还连接存储器(4)和故障电弧鉴别模块(6)，所述故障电弧鉴别模块(6)连接通讯模块(7)，所述罗氏线圈感应器(2)包括开口罗氏线圈(201)。

4.根据权利要求3所述的一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，其特征在于，所述通讯模块(7)包括LoRa芯片或LoRa模块，和NB-IOT网卡或MESH网卡。

5.根据权利要求3所述的一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，其特征在于，所述通讯模块(7)还包括用于和移动终端通信的近场通信模块或蓝牙模块。

6.一种利用权利要求1所述的系统进行中压配电网三相型电缆故障定位的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

终端安装步骤：将终端子系统(10)中的各终端设置在环网柜或配电站外部的三相型电缆的外护套上；

网络配置步骤：对终端子系统(10)配置网络子系统(20)；

数据获取步骤：云计算子系统(30)获取终端子系统(10)经过网络子系统(20)传输的各终端(100)感知并识别出的三相型电缆故障暂态剩余电流波形数据；

故障定位步骤：云计算子系统(30)基于各终端(100)感知并识别出的三相型电缆故障暂态剩余电流波形数据，在预建立的配电网架构上，通过多个故障定位鉴别算法，定位出在配电网架上分布的三相型电缆故障段位置；

故障显示步骤：云计算子系统(30)将故障定位结果和预建立的配电网架构显示在显示模块(40)上。

7.根据权利要求6所述的中压配电网三相型电缆故障定位的方法，其特征在于，所述多个定位鉴别算法为波幅峰值排序鉴别算法、波时谷序排序鉴别算法和终端关联性计算鉴别算法中的至少两种方案。

8.根据权利要求7所述的中压配电网三相型电缆故障定位的方法，其特征在于，所述波幅峰值排序鉴别算法具体为云计算子系统(30)对各终端的暂态剩余电流数据的电流波形进行波幅峰值排序，故障位置为波幅峰值最高的两个电流波形分别对应的终端间的三相型电缆段的位置。

9.根据权利要求7所述的中压配电网三相型电缆故障定位的方法，其特征在于，所述波时谷序排序鉴别算法具体为云计算子系统(30)对各终端的暂态剩余电流数据的时刻信息数据进行波时谷序排序，故障位置为波时谷序最低的两个电流波形分别对应的终端间的三相型电缆段的位置。

10.根据权利要求7所述的中压配电网三相型电缆故障定位的方法，其特征在于，所述终端关联性计算鉴别算法具体为各相邻终端间进行链式传递型故障波通信，云计算子系统(30)基于终端间的故障波链式传递型通信信息进行故障定位；

所述各相邻终端进行故障通信具体为一终端获取到暂态剩余电流数据，则生成已获取消息，并经低功耗广域物联网传送给相邻终端，所述已获取消息包括该终端的位置信息和该终端获取到暂态剩余电流数据的时刻信息；

所述云计算子系统(30)基于终端间的链式传递型故障波通信信息进行故障定位具体为，云计算子系统(30)基于终端间的链式传递型故障波通信信息，确定故障位置为最早的两个时刻信息分别对应的终端间的三相型电缆段的位置。