申请/专利权人：广州京善电子有限公司

申请日：2019-02-11

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN110021917B

主分类号：H02H7/22(20060101)

分类号：H02H7/22(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2019.08.09#实质审查的生效;2019.07.16#公开

摘要：本发明公开了一种故障隔离定位系统，包括：设置于系统两侧的第一断路模块和第二断路模块，以及与第一断路模块和第二断路模块连接的监控模块；当检测到电流信号时，第一断路模块与第二断路模块互传载波信号，并在未接收到第二断路模块反馈的载波信号时，向监控模块发送带有位置信息的报警信号。与现有技术相比，本发明通过第一断路模块和第二断路模块进行载波信号互传和检测，从而判断直流母线是否发生故障，使电路故障判断简单且高效，并在发生故障时将故障线路从系统中隔离，保证供电的安全性，并将向监控终端发送带有故障位置信息的报警信号，从而实现故障位置的定位及隔离。

主权项：1.一种故障隔离定位系统，其特征在于，包括：设置于系统两侧的第一断路模块和第二断路模块，以及与所述第一断路模块和所述第二断路模块连接的监控模块；所述第一断路模块的第一端与所述第二断路模块的第一端通过直流母线连接；所述第一断路模块的第二端和所述第二断路模块的第二端通过所述直流母线接入电流；所述第一断路模块用于，当监听到电流信号时，与所述第二断路模块互传载波信号，并在未接收到所述第二断路模块反馈的所述载波信号时，隔离故障点，向所述监控模块发送第一告警信号；其中，所述第一告警信号包括所述第一断路模块的位置信息；所述监控模块用于，根据所述第一告警信号，确定所述第一断路模块的位置；所述第一断路模块包括第一开关单元和第一控制单元；所述第一控制单元用于，向所述第二断路模块发送所述载波信号后，监听所述第二断路模块发送的所述载波信号，并在接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第一开关单元，并向所述第二断路模块发送所述载波信号；若未接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号，则断开所述第一开关单元，并向所述监控模块发送第一告警信号。

全文数据：故障隔离定位系统技术领域本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及故障隔离定位系统。背景技术直流电网系统在运行时，若供电母线出现故障时，会造成整个电网或部分电网的停电，严重时会由于某段线路因短路故障出现线路过热，导致造成火灾，或由于断路故障而造成触电等危险。现有的电网系统故障定位和故障隔离，采用集中式馈线自动化技术或就地顺序重合馈线自动化技术。但集中式馈线自动化技术受制于区域的规模，实时性随着区域内设备增多而大打折扣，无法快速准确地切断故障点；就地顺序重合方式以时间和非故障区域的停电，甚至以多次重合冲击系统为代价完成故障的隔离，影响供电的实时性、安全性和可靠性。发明内容本发明实施例所要解决的技术问题在于，如何安全且高效地检测并隔离电路故障，同时定位故障的位置。为解决上述问题，本发明实施例提供故障隔离定位系统，包括：设置于系统两侧的第一断路模块和第二断路模块，以及与所述第一断路模块和所述第二断路模块连接的监控模块；所述第一断路模块的第一端与所述第二断路模块的第一端通过直流母线连接；所述第一断路模块的第二端和所述第二断路模块的第二端通过所述直流母线接入电流；所述第一断路模块用于，当监听到电流信号时，与所述第二断路模块互传载波信号，并在未接收到所述第二断路模块反馈的所述载波信号时，隔离故障点，向所述监控模块发送第一告警信号；其中，所述第一告警信号包括所述第一断路模块的位置信息；所述监控模块用于，根据所述第一告警信号，确定所述第一断路模块的位置。进一步的，所述第二断路模块用于，与所述第一断路模块互传载波信号，并在未接收到所述第一断路模块反馈的所述载波信号后，隔离故障点，向所述监控模块发送第二告警信号，以使所述监控模块根据所述第二告警信号，确定所述第二断路模块的位置；其中，所述第二告警信号包括所述第二断路模块的位置信息。进一步的，所述监控模块具体用于：接收所述第一告警信号和第二告警信号，根据所述第一告警信号和所述第二告警信号，确定故障点的故障位置，并将所述故障位置发送至智能终端。进一步的，所述第一断路模块包括第一开关单元和第一控制单元；所述第一控制单元用于，向所述第二断路模块发送所述载波信号后，监听所述第二断路模块发送的所述载波信号，并在接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第一开关单元，并向所述第二断路模块发送所述载波信号；若未接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号，则断开所述第一开关单元，并向所述监控模块发送第一告警信号。进一步的，所述第一控制单元包括：第一控制子单元、第一信号发送子单元和第一信号接收子单元；所述第一控制子单元用于，控制所述第一信号发送子单元生成并发送所述载波信号至所述第二断路模块，并当所述第一信号接收子单元未收到所述第二断路模块发送的所述载波信号时，断开所述第一开关单元。进一步的，所述第一断路模块还包括：第一信号隔离单元；所述第一信号隔离单元与所述第一控制单元的第二端连接；所述第一信号隔离单元用于，隔离所述载波信号，限定所述载波信号的传输范围。进一步的，所述第二断路模块包括第二开关单元和第二控制单元；所述第二控制单元用于，监听所述第一断路模块发送的所述载波信号，并在接收到所述第一断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第二开关单元，向所述第一断路模块发送所述载波信号；若未接收到所述第一断路模块发送的所述载波信号，则断开所述第二开关单元，并向所述监控模块发送第二告警信号。进一步的，所述第二控制单元包括：第二控制子单元、第二信号发送子单元和第二信号接收子单元；所述第二控制子单元用于，当监听到所述第二信号接收子单元接收所述第一断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第二开关单元，控制所述第二信号发送子单元生成并发送所述载波信号至所述第一断路模块，并当所述第二信号接收子单元未收到所述第一断路模块发送的所述载波信号时，断开所述第二开关单元。进一步的，所述第二断路模块还包括：第二信号隔离单元；所述第二信号隔离单元用于，隔离所述载波信号，限定所述载波信号的传输范围。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例提供的一种故障隔离定位系统，本实施例通过第一断路模块和第二断路模块进行载波信号互传和检测，从而判断直流母线是否发生故障，使电路故障判断简单且高效，并在发生故障时将故障线路从系统中隔离，保证供电的安全性，并将向监控终端发送带有故障位置信息的报警信号，从而实现故障位置的定位。附图说明图1是本发明的一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图；图2是本发明的又一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图；图3是本发明的一个实施例提供的第一控制单元的结构示意图；图4是本发明的一个实施例提供的第二控制单元的结构示意图；图5是本发明的一个实施例提供的第一控制单元与第二控制单元的连接结构示意图；图6是本发明的再一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1。参见图1，是本发明的一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图，包括：设置于系统两侧的第一断路模块1和第二断路模块2，以及与第一断路模块1和第二断路模块2连接的监控模块3。第一断路模块1的第一端与第二断路模块2的第一端通过直流母线连接。第一断路模块1的第二端和第二断路模块2的第二端通过直流母线接入电流。第一断路模块1用于，当监听到电流信号时，与第二断路模块2互传载波信号，并在未接收到第二断路模块2反馈的载波信号时，隔离故障点，向监控模块3发送第一告警信号。其中，第一告警信号包括第一断路模块1的位置信息。监控模块3用于，根据第一告警信号，确定第一断路模块1的位置。在本实施例中，在电压接入之前，第一断路模块1和第二断路模块2都被设置为开启状态。当接入电压后，第一断路模块1和第二断路模块2开始工作，同时第一断路模块1监听到电流信号，并向第二断路模块2发送载波信号后，若第一断路模块1在预设的时间内接收到第二断路模块2反馈的载波信号，则表示第一断路模块1和第二断路模块2之间的直流母线线路正常，并在第一次至第N次接收到第二断路模块2反馈的载波信号时，向第二断路模块2发送载波信号。N≥2。若第一断路模块1在预设的时间内未接收到第二断路模块2反馈的载波信号，则表明第一断路模块1与第二断路模块2之间的直流母线线路出现断路或短路故障。此时第一断路模块1和第二断路模块2断开与直流母线连接的开关，从而将第一断路模块1与第二断路模块2之间出现故障的直流母线隔离开，并向监控模块发送异常告警。进一步的，第二断路模块2用于，与第一断路模块1互传载波信号，并在未接收到第一断路模块1反馈的载波信号后，隔离故障点，向监控模块3发送第二告警信号，以使监控模块3根据第二告警信号，确定第二断路模块2的位置。其中，第二告警信号包括第二断路模块的位置信息。在本实施例中，第二断路模块2在第一次至第N次接收到第二断路模块1发送的载波信号时，向第一断路模块1发送载波信号。若第二断路模块2在预设的时间内未接收到第一断路模块1反馈的载波信号，则第一断路模块1和第二断路模块2同时隔离故障点。在本实施例中，监控模块3具体用于：接收第一告警信号和第二告警信号，根据第一告警信号和第二告警信号，确定故障点的故障位置，并将故障位置发送至智能终端。由于第一断路模块1和第二断路模块2在系统中都会分配一个特定地址，因此当出现故障时，第一断路模块1和第二断路模块2分别会发送一个包含自身位置的报警信号至监控模块3，监控模块3根据接收到的报警信号来确定线路的故障位置，并将该故障位置发送至智能终端，从而通知系统管理者进行及时的处理，排除故障，使系统及设备恢复正常运行状态。本实施例通过第一断路模块和第二断路模块进行载波信号互传和检测，从而判断直流母线是否发生故障，使电路故障判断简单且高效，并在发生故障时将故障线路从系统中隔离，保证供电的安全性，并将向监控终端发送带有故障位置信息的报警信号，从而实现故障位置的定位。请参阅图2-5。进一步的，参见图2，是本发明的又一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图。在本实施例中，第一断路模块1包括第一开关单元11和第一控制单元12。第一控制单元12用于，向第二断路模块2发送载波信号后，监听第二断路模块2发送的载波信号，并在接收到第二断路模块2发送的载波信号时，闭合第一开关单元11，并向第二断路模块2发送载波信号；若未接收到第二断路模块2发送的载波信号，则断开第一开关单元11，并向监控模块3发送第一告警信号。在本实施例中，第二断路模块2包括第二开关单元21和第二控制单元22。第二控制单元22用于，监听第一断路模块1发送的载波信号，并在接收到第一断路模块1发送的载波信号时，闭合第二开关单元21，并向第一断路模块1发送载波信号；若未接收到第一断路模块1发送的载波信号，则断开第二开关单元21，并向监控模块3发送第二告警信号。在本实施例中，如图3所示，第一控制单元12包括：第一控制子单元31、第一信号发送子单元32和第一信号接收子单元33。第一控制子单元31用于，控制第一信号发送子单元32生成并发送载波信号至第二断路模块2，并当第一信号接收子单元33未收到第二断路模块2发送的载波信号时，断开第一开关单元11。在本实施例中，如图4所示，第二控制单元22包括：第二控制子单元41、第二信号发送子单元42和第二信号接收子单元43。第二控制子单元41用于，当监听到第二信号接收子单元43接收第一断路模块1发送的载波信号时，闭合第二开关单元21，控制第二信号发送子单元42生成并发送载波信号至第一断路模块1，并当第二信号接收子单元43未收到第一断路模块1发送的载波信号时，断开第二开关单元21。优选的，如图5所示，第一开关单元11和第二开关单元21在未接入安全电压之前为断开状态。当接入安全电压后，第一控制子单元31控制第一信号发送子单元32在预设的时间内，发送载波信号至第二信号接收子单元43。若第二信号接收子单元43接收到第一信号发送子单元32的载波信号，则表示当前两者区间内的直流母线线路正常，并通过第一控制子单元31闭合第二开关单元21。第二信号接收子单元43在接收到第一信号发送子单元32的载波信号后，第二控制子单元41控制第二开关单元21关闭，同时控制第二信号发送子单元42在预设的时间内，发送载波信号至第一信号接收子单元33。若第一信号接收子单元33接收到第二信号发送子单元42发送的载波信号，则第一控制子单元31闭合第一开关单元11，确定当前两者区间内的直流母线线路正常，从而将安全电压转换为通过第一开关单元11和第二开关单元21进行传输的正常电压，继续互传载波信号。若第一信号接收子单元33和第二信号接收子单元43在预设的时间内未接收到载波信号时，表示两者区间内的直流母线线路异常，此时第一控制子单元31和第二控制子单元41分别控制第一开关单元11和第二开关单元21断开，从而停止正常电压的传输，隔离故障线路，保障正常线路的运行。本实施例通过先行进行载波信号的接收检测，并在检测到载波信号时将开关闭合，未检测到载波信号时将开关断开，保证供电的安全性，且通过断开开关，使信号停止传输，避免信号误传。请参阅图6。进一步的，参见图6，是本发明的再一个实施例提供的故障隔离定位系统的结构示意图。在本实施例中，第一断路模块1还包括第一信号隔离单元13。第一信号隔离单元13用于，隔离载波信号，限定所述载波信号的传输范围。第二断路模块2还包括第二信号隔离单元23。第二信号隔离单元23用于，隔离载波信号，限定所述载波信号的传输范围。具体的，通过设置第一信号隔离单元13和第二信号隔离单元23，使载波信号继续向前传输时会被隔离，从而让载波信号只能在两个断路模块之间进行传输。本实施例通过设置第一信号隔离单元和第二信号隔离单元，使得载波信号在进行传输时，只沿着指定方向进行传输，确保第一断路模块和第二断路模块之间能够进行载波信号的互传，从而保证线路故障检测的准确性。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种故障隔离定位系统，其特征在于，包括：设置于系统两侧的第一断路模块和第二断路模块，以及与所述第一断路模块和所述第二断路模块连接的监控模块；所述第一断路模块的第一端与所述第二断路模块的第一端通过直流母线连接；所述第一断路模块的第二端和所述第二断路模块的第二端通过所述直流母线接入电流；所述第一断路模块用于，当监听到电流信号时，与所述第二断路模块互传载波信号，并在未接收到所述第二断路模块反馈的所述载波信号时，隔离故障点，向所述监控模块发送第一告警信号；其中，所述第一告警信号包括所述第一断路模块的位置信息；所述监控模块用于，根据所述第一告警信号，确定所述第一断路模块的位置。2.根据权利要求1所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第二断路模块用于，与所述第一断路模块互传载波信号，并在未接收到所述第一断路模块反馈的所述载波信号后，隔离故障点，向所述监控模块发送第二告警信号，以使所述监控模块根据所述第二告警信号，确定所述第二断路模块的位置；其中，所述第二告警信号包括所述第二断路模块的位置信息。3.根据权利要求2所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述监控模块具体用于：接收所述第一告警信号和第二告警信号，根据所述第一告警信号和所述第二告警信号，确定故障点的故障位置，并将所述故障位置发送至智能终端。4.根据权利要求1所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第一断路模块包括第一开关单元和第一控制单元；所述第一控制单元用于，向所述第二断路模块发送所述载波信号后，监听所述第二断路模块发送的所述载波信号，并在接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第一开关单元，并向所述第二断路模块发送所述载波信号；若未接收到所述第二断路模块发送的所述载波信号，则断开所述第一开关单元，并向所述监控模块发送第一告警信号。5.根据权利要求4所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第一控制单元包括：第一控制子单元、第一信号发送子单元和第一信号接收子单元；所述第一控制子单元用于，控制所述第一信号发送子单元生成并发送所述载波信号至所述第二断路模块，并当所述第一信号接收子单元未收到所述第二断路模块发送的所述载波信号时，断开所述第一开关单元。6.根据权利要求4所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第一断路模块还包括：第一信号隔离单元；所述第一信号隔离单元用于，隔离所述载波信号，限定所述载波信号的传输范围。7.根据权利要求1所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第二断路模块包括第二开关单元和第二控制单元；所述第二控制单元用于，监听所述第一断路模块发送的所述载波信号，并在接收到所述第一断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第二开关单元，向所述第一断路模块发送所述载波信号；若未接收到所述第一断路模块发送的所述载波信号，则断开所述第二开关单元，并向所述监控模块发送第二告警信号。8.根据权利要求7所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第二控制单元包括：第二控制子单元、第二信号发送子单元和第二信号接收子单元；所述第二控制子单元用于，当监听到所述第二信号接收子单元接收所述第一断路模块发送的所述载波信号时，闭合所述第二开关单元，控制所述第二信号发送子单元生成并发送所述载波信号至所述第一断路模块，并当所述第二信号接收子单元未收到所述第一断路模块发送的所述载波信号时，断开所述第二开关单元。9.根据权利要求7所述的故障隔离定位系统，其特征在于，所述第二断路模块还包括：第二信号隔离单元；所述第二信号隔离单元用于，隔离所述载波信号，限定所述载波信号的传输范围。

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