[发明专利]一种配电线智能电杆系统、及其应用的配电物联智能系统

说明书

本申请提供了一种配电线智能电杆系统、及其应用的配电物联智能系统，包括：电杆本体；多种传感器单元，设于电杆本体上，以供采集配电线路的多种监测数据；智能终端，用于获取监测数据并据以监测设备运行状态、周围环境状态及判别电气故障；同时提供多种通信模块，以供与各传感器单元、主站、及其他智能终端通信连接。本申请能够实现对电杆相关电气元件的线路运行状况、设备工作状态、周边环境状况的监测与判断，实现线路故障点的精准定位，可提高配电网供电可靠性水平，为实现配电物联网提供良好的基础。

技术领域

本申请涉及配电物联网技术领域，特别是涉及一种配电线智能电杆系统、及其应用的配电物联智能系统。

背景技术

随着新能源电力系统的快速发展，配电网将向着信息化、智能化的配电物联网(D-IoT)方向发展。架空配电线路的载体—电杆为配电网的基础元件，在其上加装智能电子设备是实现配电设备物联的最有效方式之一。通过此类智能电子设备可实现电杆、架空线路、绝缘子线夹、跌落式熔断器、刀闸等相关配电设备的物联，即实现电杆的智能化。

目前配电网中的监测保护与控制是通过线路侧的断路器及相关的控制设备(如配电馈线终端FTU、配电站终端DTU、配电变压器终端TTU等)实现的。对于断路器下一级的线路设备可通过线路故障指示器监测线路电流，实现局部的信息采集，但存在数据可靠性差等问题。特别是缺少电气设备运行状态监测、环境状态监测等功能，无法实现配电设备物联。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请要解决的技术问题在于提供一种配电线智能电杆系统、及其应用的配电物联智能系统，用于解决现有技术中至少一个问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种配电线智能电杆系统，所述系统包括：电杆本体；多种传感器单元，设于电杆本体上，以供采集配电线路的多种监测数据；智能终端，用于获取监测数据并据以监测设备运行状态、周围环境状态及判别电气故障；同时提供多种通信模块，以供与各传感器单元、主站、及其他智能终端通信连接。

于本实施例中，所述电杆本体上架设有三相架空导线、绝缘子金具、横担、及跌落式熔断器。

于本实施例中，所述传感器单元的种类包括：温度传感器，装于所述绝缘子金具的线夹上，以采集三相接头温度；位移传感器，装于跌落式熔断器上，以采集电杆倾斜状态以及监测跌落式熔断器每相的位置和位移变化；电流/电压互感器，设于三相架空导线上，以采集三相配电线路的电流/电压信号；气体监测器，设于所述电杆本体上，用于采集至少包含环境温湿度、大气污染物含量的周围环境参数。

于本实施例中，所述智能终端包括：微控制器，用于依据采集的监测数据进行分析处理，以供用于智能化控制；A/D转换器，对经电流/电压互感器采集三相配电线路的电流/电压信号转换为数字信号，以供微控制器监测线路运行状况和判别电气故障；通信模块，用于提供多种通信通道，以供与各传感器单元、主站、及其他智能终端通信连接；其中，所述温度传感器与位移传感器所采集的监测数据通过低功率无线通信的方式传输至微控制器，以供监测设备运行状态；所述气体监测器所采集的检测数据通过串行通信方式传输至微控制器，以供监测周围环境状态。

于本实施例中，所述微控制器判别故障的方法包括一下任意一种或多种：采用电流变化量与失压持续时间相结合的相间故障判别方法判别故障类型、故障相及故障点；通过计算接地故障时产生的零序电流变化量和零序过电流判别接地故障；采用电流变化量结合位移信号的故障判别方法判断线路断线故障；采用负序电流结合最小负荷电流的故障判别方法判断线路断线故障。

于本实施例中，所述通信模块的通信方式包括：4G/5G、光纤、串行总线、及专用无线中任意一种或多种。

于本实施例中，所述智能终端包括：GPS/北斗定位模块，以供精定位智能终端所在地理为位置。

于本实施例中，所述智能终端包括：电源模块，由配电线路提供主电源，为本智能终端及本系统中各传感器单元与其它设备提供电源。