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重点专利的筛选方法与技巧

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:本书根据权利要求数量、引证和被引证次数、专利同族个数、转让次数、诉讼次数和许可次数等指标综合衡量,并结合专利申请人、专利有效性和专利存续时间等因素,筛选出配电网故障隔离及隔离技术领域的重点专利。用采故障信息推送模块上报到现有用电信息采集系统的配电变压器和用户故障信息,推送给故障信息接收模块。

重点专利的筛选方法与技巧

本书根据权利要求数量、引证和被引证次数、专利同族个数、转让次数、诉讼次数和许可次数等指标综合衡量,并结合专利申请人、专利有效性和专利存续时间等因素,筛选出配电网故障隔离及隔离技术领域的重点专利。

1.一种配电网暂态过电压在线监测系统

概况:被引证次数179次,同族数3个。

技术特征:该专利提供了一种调节,由配电系统提供给多个电力用户电力电压的方法。该专利中的配电系统由变电站系统(100)和配电网(110)组成,变电站系统中包括变电站(14)中包括变电站电压控制器(50)和低压电力线(114),配电网包括配电变压器(60)、中压电力线(10)、通信网(80)和通信终端(40),变电站电压控制器由服务器(150)和数据库(160)组成。具体方法包括:利用多个电压监测装置测量配电系统中多个位置的多个低压电力线的电压;利用多个电压监测装置,将电压数据实时传输至远程计算机系统;利用计算机系统接收从电压监测装置测量的实时电压数据;将实时电压数据与阈值进行比较;如果实时电压数据超过设定的阈值,则计算机系统向电压控制设备发送电压调整指令,电压控制设备被配置为调整提供给低压电力线的电压。

图3-12 电压在线监测系统在配电网中的配置方式示意图

2.智能型高压多路组合开关

概况:权利要求31项,转让次数5次,被引证次数103次,同族数12个。

技术特征:该专利提供了一种智能型高压多路组合开关,是一种电力系统中的开关装置。包括基架、水平托盘、插接式户外电动储能高压断路器T型定位滑槽、T形定位滑轨、插接式户外高压断路器分合位置指示器、插接式户外电动储能高压断路器电动储能操作机构、插接式户外电动储能高压断路器防雨罩、隔离刀闸电动操作机构、户外电动隔离刀闸、线路终端导线固定横担、避雷针、悬式绝缘子、外接电力线路、隔离刀支撑固定架、多变比电流互感器、插接式户外电动储能高压断路器与隔离刀之间的绝缘封闭连接线、插接式户外电动储能高压断路器、绝缘开口环形母线、凸型插头、凹型插座、中央控制器、测量控制电缆。其特征是:基架上设有外接线路和隔离刀闸、插接式户外电动储能高压断路器、多边形开口母线及中央控制器;通过对配电网中各结点开关安装处各断路器的控制,实现:(1)多个备用电源对单一重要用户提供的保电方案;(2)多电源配电网之间实现互联、分段、负荷转移;(3)10kV配电网供电方案优化,降低投资成本和减少社会资源浪费;(4)利用程序集中控制配电网线路结点处的智能化多功能组合开关装置、实现多电源、多线路、互联和解裂,缩小故障线路停电范围、停电时间,提高配电网供电可靠性

3.抽出式智能开关设备

概况:权利要求14项,被引证次数70次,转让次数3次,同族数11个。

技术特征:该专利提供了一种抽出式智能开关设备包括柜体框架图以及围绕柜体框架设置的柜体外壳;柜体框架内包含有用于安装抽屉单元的装配室,装配室内安装有一用于推进抽屉单元的推进机构和一用于抽屉单元位置锁定的安全联锁机构。抽屉单元上设置有智能控制器和若干个二次接插件,每个二次接插件均与一传感器相连,传感器与智能控制器相连,智能控制器上设置有远程通信接口。该实用新型专利的抽出式智能开关设备一方面能够满足传统开关柜的基本功能,另一方面将传感装置和智能控制器引进柜内,使其具有自检、自控和自我诊断的功能,以满足配电网综合智能化的需要。

4.配用电网故障综合处理平台及处理方法

概况:权利要求21项;转让次数1次;被引证次数71次;同族数19个。

技术特征:该专利提供了一种配用电网故障综合处理平台及处理方法。该平台包括故障信息采集系统、故障信息研判系统和故障抢修停供电信息推送系统。该方法采集现有95598系统、配电自动化管理系统和用电信息采集系统内的报修故障、线路故障和用采故障信息,进行接收和校验后,进行设备定位、故障信息筛选、线路拓扑分析、设备运行信息分析和线路开关分析,确定故障类型、地点和影响区域,展示在现有GIS系统中,根据确定的故障结果指导故障抢修,同时将故障停电信息和恢复供电信息推送给用户。该平台及处理方法实现了对现有各故障信息的集中采集和预先自动研判,还可将停电和恢复供电信息主动推送用户,并与用户进行互动。具体的配用电网故障综合处理方法,采用上述配用电网故障综合处理平台,可以执行以下步骤:

(1)在现有95598系统内设置报修故障信息推送模块,建立现有95598系统与报修故障信息推送模块的Web服务数据传送通道;在现有配电自动化管理系统内,设置线路故障信息推送模块,建立配电自动化管理系统与线路故障信息推送模块的GPRS报文信息传送通道,或IEB信息交换总线服务数据传送通道;在现有用电信息采集系统内,设置故障信息推送模块,建立用电信息采集系统与用采故障信息推送模块的Web服务数据传送通道。

(2)报修故障信息推送模块上报到现有95598系统的用户报修故障信息,推送给故障信息接收模块。线路故障信息推送模块上报到现有配电自动化管理系统的开关变位故障信息,推送给故障信息接收模块。用采故障信息推送模块上报到现有用电信息采集系统的配电变压器和用户故障信息,推送给故障信息接收模块。

(3)故障信息接收模块接收和校验来自报修故障信息推送模块、线路故障信息推送模块和用采故障信息推送模块推送来的故障信息。

(4)故障信息处理模块将经故障信息接收模块接收和校验的故障信息进行存储,按照电网线路拓扑结构从低压用户到高压设备,以统一的数据模型进行分析整合。

(5)故障信息发送模块将经故障信息处理模块处理的故障信息通过信息外发通道发送至故障设备定位模块。

(6)故障设备定位模块接收故障信息发送模块发送的故障信息,通过现有配电生产管理系统,获取与故障信息相关的源设备的实际地理位置和台账信息。

(7)故障信息筛选模块对源设备定位后的故障信息进行筛选,判断源设备定位后的故障信息是否属于已生成的计划停电故障信息和已确认的故障信息,如果是则排除,如果不是则进行下一步。

(8)线路拓扑分析模块通过电源点追溯,对筛选出的故障信息所属的配用电线路进行拓扑分析,得到该配用电线路的拓扑结构和关联拓扑结构的线路带电设备列表。

(9)设备运行信息分析模块将线路带电设备列表中的线路带电设备逐级进行设备运行信息召测分析,根据分析出的设备运行信息判断线路带电设备是否存在故障,如果是则进行下一步,如果不是则判断故障信息是用户内部故障信息,结束研判。

(10)线路开关分析模块检测配用电线路上的线上开关及出线开关的开关开合信息,判断配用电线路是否存在线路故障。

(11)故障分析模块根据所述设备运行信息和开关开合信息确定故障类型,根据所述拓扑结构确定故障地点和故障影响区域,将故障类型、故障地点和故障影响区域推送至故障抢修分配调度模块,根据故障类型、故障地点和故障影响区域生成故障停电信息,并推送至停供电信息推送模块。

(12)故障抢修分配调度模块根据故障类型、故障地点和故障影响区域,确定故障的抢修班组和调度抢修车辆。

(13)现场抢修管理模块监控并采集抢修人员的抢修过程信息和恢复供电信息。

(14)抢修信息推送模块将抢修过程信息推送至故障展示模块,并将恢复供电信息推送给停供电信息推送模块。

(15)故障展示模块通过现有配用电网GIS系统展示存在故障的线路带电设备及其台账信息、配用电线路的影响区域和抢修过程信息。

(16)停供电信息推送模块通过现有95598系统、短信服务通道和光纤数据通道,将故障停电信息和恢复供电信息向停电影响用户推送。

(17)互动模块通过短信服务通道和光纤数据通道与用户进行互动,所谓互动是用户发送代码及用户号查询停送电信息,由互动模块根据用户号查询用户所在区域停电信息和恢复供电信息,一并发送告知用户。

图3-13 配用电网故障综合处理平台工作流程图

5.一种基于全网数据的省级配电网运行监测系统

概况:权利要求10项,被引证次数40次,同族数2个。

技术特征:该专利提供了一种基于全网数据的省级配电网运行监测系统,它包括三层结构:信息集成层,平台层,应用层。所述信息集成层,主要收集配电网基础和运行数据,通过信息交互总线,向平台层提供在线和离线配电网运行数据。平台层主要是汇集统计配电网各种数据并为应用层提供相应的服务。应用层主要是在平台层的支撑下,基于全网设备和运行数据,对全省配电网进行运行监测、指标监控和数据分析工作。它具有实现整合省、市、县三级配电网生产、营销等数据,搭建了信息一体化平台,集中监视配电网运行状态,对配网各种运行数据和指标进行监测,便于配电网的运行管理的优点。

信息集成层主要收集配网基础和运行数据,数据来源包括两个方面:一是各地市电网的配电自动化系统;二是全省其他系统数据。通过信息交互总线向平台层提供在线和离线配电网运行数据。

平台层主要是汇集统计配网各种数据并为应用层提供相应的服务,分为基础平台和应用支撑平台。基础平台是监测系统运行的软硬件支撑环境,包括硬件平台、操作系统、数据库服务、通用中间件,其中数据服务器操作系统采用性能稳定、扩展方便的Unix操作系统;通用中间件负责屏蔽数据的多重来源,实现跨平台的通讯。应用支撑平台包括模型服务器、实时数据服务器、历史数据服务器、图形服务器、报表服务器、系统管理器,为各种应用提供开发与运行的软件环境。

应用层主要是在平台层的支撑下,基于全网设备和运行数据,对全省配电网进行运行监测、指标监控和数据分析工作。运行监测包括全省配电网运行状态、配电设备状态、配网故障信息、配网抢修信息监测等功能;指标监控包括配电自动化系统、生产抢修、带电作业及设备状态等指标的监控,实现指标计算、展示,以及历史指标查询、统计分析等功能;数据分析包括配网运行状况、计划工作、设备缺陷、设备故障、环境灾害,以及设备运行状况评估的数据分析功能。

图3-14 配电网运行监测系统架构

6.配电网络运行参数和天气事件的自动获取、关联和显示的系统和方法

概况:权利要求10项,转让次数1次,被引证次数37次,同族数2次。

技术特征:该专利提供的系统包括一个或多个电子数据馈送源、多个监视设备、一个或多个数据存储设备、地理信息系统(GIS)、一个或多个可操作的计算机处理器和用户界面。电子数据馈送源用于提供关于区域天气现象的数据、视频或图形。监视设备用于监视和报告预定物理基础设施的操作参数或事件信息。数据存储设备用于存储电子数据馈送源和监视设备报告的数据及信息。地理信息系统用于提供与预定物理基础设施相关的地理位置数据。计算机处理器被配置为实现与天气数据相关、引擎相关联的分析引擎(RCA),用于分类和分析操作参数或事件信息,识别与局部可能相关的天气现象。用户界面能够显示从计算机处理器输出的视频图形,并能够接受用户的输入控制,选择性显示天气现象、基础设施操作参数或事件信息。

具体实施过程:电子数据馈送源获取天气现象信息,监视设备获取操作参数或事件数据,两种信息都被分配一个出现时间的时间戳;计算机处理器基于地理邻近性和/或时间邻近性,将多个参数或事件数据组成一个信息组,确定每个组与特定天气现象之间的相关值,分析并生成天气事件的视频图形,直观展示预定物理基础设施区域内可能出现天气现象,最后在显示屏上显示操作参数/事件或这类参数/事件的组,以及与天气现象之间的相关性指数。同时,用户可以由用户界面输入对延时演变显示的呈现进行控制,或选择将基础设施相关操作事件的图形与天气现象重叠显示。

7.二次配电网的控制、测量和监测系统

概况:权利要求8项,被引证次数54次,同族数10个。

技术特征:该专利提供了用于控制、测量和监控二次配电网的系统,除了对电网参数进行连续监控外,还具有控制远程欺诈和窃电检测、读数、断电、重新连接和客户负载等功能,可实现从配电变压器二次母线到客户端测量模块之间,提供电网和公共照明状态的诊断。具体实现方式:建立位于二次母线上的配电变压器与计量模块间的通信,计量模块安装在每个客户机设备的能量进入点,测量负载电参数,计量模块处的测量值可以与为公共照明负载和电路中的电损耗考虑的电流或功率相量值一起作为相量相加,并与在命令中心进行的测量结果进行比较,通过相位差异,在电网的二次母线处检测欺诈和能量盗取行为。命令中心进行的测量,使同步过程和计量模块以电压波形为基准。

图3-15 二次配电网的控制、测量和监测系统架构示意图

8.配电网有限测量点的拓扑识别

概况:权利要求22项,转让次数4次,被引证次数14次,同族数3个。

技术特征:该专利提供了一种配电网有限测量点的拓扑识别方法。该方法利用SCARE(即有限或非冗余)测量估计配电网中开关设备(如断路器、隔离开关和熔断器)的状态。使用功耗的预期值及其方差,通过实时测量开关设备当前状态和配置,计算识别正确拓扑管理,然后比较不同的拓扑,选择最可能的拓扑。如果该测量值为正态分布随机变量,则应用最大近似原理对其进行优化。

图3-16 配电网有限测量点的拓扑识别系统架构图

9.关于在变压器区域网络中发现、分割、组织和管理通信设备的方法

概况:权利要求59项,被引证次数3次,同族数75个。

技术特征:该专利提供了实现以配电网作为数据通信网络(PLC中压载波通信)实现利用通信网络分析配电网结构的方法。该发明包括一个系统,至少一个智能边缘变送器容纳一个智能监测装置,一个智能监测装置包含一个远距离集线器。远距离集线器通过注入调制电流给监测装置供电,同时用来传输信号。系统还包含至少一个电气配电电网变电站的接收器,该变电站可以从智能变送器接收传输信号。系统还包含用于每个变电站的计算平台和至少一个接收器(集中器),在一些微型电网的设置中,计算平台和集中器可以是相同的服务器,是带有位于微型电网的服务区域内的数据中心

(www.xing528.com)

图3-17 通信网与变压器区域联络示意图

10.电弧故障检测系统

概况:权利要求3项,转让次数2次,被引证次数138次,同族数150个。

技术特征:该专利提供了检测配电系统中电弧故障的方法。该方法中的配电系统包括连接到公用电力变压器的线路导体,监测线路导体中电流的变化率,并产生表示变化率的信号,每当变化率信号超过所选阈值时产生脉冲,对变化率信号和所述脉冲中的至少一个进行滤波,以基本上消除表示电流在选定频率范围之外的变化的信号或脉冲,同时保留表示电流在选定频率范围之内的变化的未滤波信号或脉冲,产生表示在选定时间间隔内出现的未滤波信号或脉冲的数量的信号以及响应信号产生电弧故障检测信号,信号表示在超过跳闸阈值电平的选定时间间隔内出现的未滤波信号或脉冲的数量。变化率信号超过选定阈值时产生脉冲的所述步骤,包括将变化率信号的幅度与预定参考信号进行比较。滤波步骤包括对变化率信号进行滤波,基本上消除从约60Hz到约1MHz范围之外的变化率的信号。

11.配电系统中的电流测量方法

概况:权利要求17项,转让次数6次,被引证次数8次,同族数25个。

技术特征:该专利提供了一种配电系统中电流的测量方法。该测量方法所采用的测量装置包括基座单元、具有气隙的磁选机光学电流传感器、光检测器以及数字信号处理器。光学电流传感器安装在基座单元上,其部件包括偏振光输入端、光引导装置和光输出端。偏振光输入端可将偏振电磁辐射束引导到光引导装置,并从输出端输出至光检测器。

各部件的安装:将磁选机开口打开,载流电缆滑过气隙,关闭磁选机开口对电缆进行定位,使其在磁集中器内且电缆表面不接触磁集中器。提供一个导电管与载流电缆电连接,将光学电压传感器定位在导电管附近,将光学电压传感器中的光引导装置置于磁选机的气隙中,将偏振电磁辐射束传输到光检测器。

图3-18 电流测量方法实施接线图

图3-19 电流测量方法中的通信方式

在进行测量时,数字信号处理器接受光检测器的信号,实现对电缆故障、功率、质量等多个因素进行分析评估。数字信号处理器能够根据磁选机的饱和电平和电源电平情况动态调节,同时评估多个特征,包括低电压、瞬时高压、故障分配、功率质量等特征。

12.分布式电能计量系统

概况:权利要求9项,同族数48个。

技术特征:该专利提供了分布式电能计量系统周期性地检查是否自供电电源的储能电容传感器(SPPS)充分充电。该SPPS收取方式切换至感应模式的差别;切换到当确定储能电容感测模式适当地充电;重复若干次以预定的速率采样的电流的多个样本,该SPPS电流互感器(CT)次级绕组;确定至少一个次级绕组的电流的响应值和时间同步信号;用于传输时间间隔的时间同步信号被配置成使得内部时钟漂移小于预定的误差值的微控制器的电流电压相位误差;发送至少一个的值,或者所述时间同步信号。时间同步信号提供各自的至少一个信号的峰值,所述过零信号,或样本的多个样本向量中。所述至少一个值是一个劈裂值、峰值、平均值、rivis的平方值、代表平均值,或多个样本向量。还包括定期发送的时间同步信号。计算至少是下面所述之一:一种定时校正值之间的差值,以考虑的表面等离子体激元时钟和时钟接收器,当前电压和电流之间的相移,有功功率、视在功率、无功功率功率因数、失真度,总谐波失真(THD)的至少一模拟信号。如果周期性地检查储能电容的自供电功率传感器(SPPS)充分充电的目的,该SPPS收取方式切换到该SPPS感测模式,切换到储能电容感测模式,适当地充电,重复若干次以预定的速率采样的电流的多个样本,该SPPS电流互感器(CT)次级绕组,确定至少一个次级绕组的电流的响应值,和至少一个时间周期性地发送同步信号。

13.用于电力网的感测缆线

概况:权利要求14项;被引证次数3次;同族数53个。

技术特征:该专利提供了一种用于电力网中分配电力的感测缆线。感测缆线A包括布置在中心内部导体(在图中不可见)周围的电绝缘层(10)、半导电层(20)和电绝缘缆线外壳(30)。图中缆线外壳(30)和半导电层(20)已被沿着缆线图A的轴向区段移除,因此暴露出绝缘层(10),导电垫片(40)形成电压传感器(100)的感测电容器的第一电极,感测电容器的第二电极是缆线的内部导体;绝缘层(10)与位于导电垫片(40)下方的部分形成感测电容器的电介质。导电垫片(40)通过导电材料下侧(即,在径向内侧上)的薄黏合剂层(50)附连到绝缘层(10),双面柔性PCB(60)布置在导电垫片(40)的径向外侧上,并且电接触外侧。通路(70)提供从下侧暴露的导电区域到PCB(60)上侧的导电路径。PCB(60)的上侧承载次级电容器(66)。传感器导线(80)将电容性分压器的输出电压从PCB(60)传输到测量装置(90)。接地导线(82)提供从半导电层(20)经过PCB(60)到测量装置(90)的电连接。半导电层(20)接地,通过确定电容性分压器的输出和接地之间的电压,以及通过考虑感测电容器和次级电容器(66)的电学值,测量装置(90)可用已知的方式确定内部导体相对于接地的电压。

14.具有单独可隔离的功能区的配电系统

概况:权利要求5项,被引证次数3次,同族数44个。

技术特征:该专利具有分别通过隔离装置连接于配电总线的多个单独可隔离功能节点的配电系统,配电总线经由隔离装置连接于电源输入节点,电源输入节点可连接于电源,其中配电总线和隔离装置被容纳在配电隔室内,电源输入节点和功能节点彼此独立地设置,邻近是功能隔室。配电总线经由隔离装置连接于备用电源输入/输出节点,备用电源输入/输出节点可连接于备用电源或电源输出,其中备用电源输入/输出节点可单独容纳在配电隔室附近的功能隔室内。隔离装置是从隔离开关、断路器、熔丝及其结合形式中选择的。配电隔室具有带孔的盖,通过这些孔可单独地接近隔离装置,使功能节点、电源输入节点和备用电源输入/输出节点与配电总线单独隔离。配电隔室和功能隔室一起容纳在配电单元箱或开关板箱内。

图3-20 感测缆线结构示意图

图3-21 隔离装置电路图

15.电气配电网监测和控制

概况:权利要求17项,被引证次数6次,同族数42个。

技术特征:该专利提供了一种配电网监测和控制。该配电网络包括用户(203)、发电机(204)、多个变压器(208)与变压器相关联的本地管理器(210),每个本地管理器含有磁芯磁通传感器(214)被配置为监视和控制相关联的变压器磁通电平。中央管理器(206)被配置为从每个本地管理器接收和分析磁通电平数据,对磁通电平数据进行分析,向变压器的本地管理器发送用于控制磁通电平的单独指令。中央管理器从磁通电平数据的分析中检测故障,通过向故障相关联的变压器本地管理器发送指令来隔离故障,本地管理器控制相关变压器隔离故障。

图3-22 一种配电网监测和控制系统结构

16.电力配电网络中的接地故障的方向检测

概况:权利要求10项,同族数25个。

技术特征:一种确定电力配电网络中接地故障的方向的方法。步骤:确定剩余电流相量以及剩余电压相量(E2),确定有功电流(E3),比较该剩余电压相量模数与阈值(SVR)(E7),以及只要该剩余电压相量模数保持大于该阈值(SVR)或大于该阈值(SVR)的一部分,以及对于预定数量的迭代。确定该有功电流的积分及其符号(E9,E12),确定在该预定数量的迭代期间,该剩余电流相量模数大于预定阈值(SIR)的次数,在该预定数量的迭代期间,该剩余电流相量模数大于该预定阈值(SIR)至少一次,根据在该预定数量的迭代期间有功电流的积分符号为正或负的次数来确定故障的上游或下游位置(E16),迭代的数量和频率以迭代在整个网络周期被执行这样一种方式被选择,有功电流的积分,通过与迭代的预定数量相等次数的有功电流值相加在一起来计算。上述步骤的实现,可以通过一种设备来实现,设备包括确定剩余电流相量的装置(600),确定剩余电压相量的装置(601),通过该剩余电流相量在该剩余电压相量上的映射来确定有功电流的装置 (611),确定该剩余电压相量模数的装置(621),比较该剩余电压相量模数与阈值(SVR)的装置(622,622a),以及在于它包括的装置,只要该剩余电压相量模数维持大于该阈值(SVR)或该阈值(SVR)的一部分,并且对于从该剩余电压相量的模数大于该阈值(SVR)的时刻开始的预定数量的迭代:确定该有功

电流的积分以及该有功电流积分符号的装置(641),确定该剩余电流相量模数的装置(631),确定在该预定数量的迭代期间,该剩余电流相量模数大于预定阈值(SIR)

的次数的装置(631),如果在该预定数量的迭代期间,该剩余电流相量模数大于该预定阈值 (SIR)至少一次,根据在该预定数量的迭代期间有功电流积分的符号为正或负的次数,来确定故障的上游或下游位置的装置(644)。

图3-23 接地故障的方向检测计算流程图

17.强化保护的配电系统的自动化重新配置的方法和装置

概况:权利要求31项,被引证次数9次,同族数30个。

技术特征:该专利提供了一种控制配电系统的方法和装置,通过使用和协调在通信上输送的信息,以动态修改配电装置(包括但不限于变电站断路器,重新闭合变电站断路器和线路自动重闭开关)的保护特性。显著强化了配电系统或群的整个闭合和重新配置,控制能够进行较智能化的局域决策和群间协调。

该专利的一个主要目的是提供具有统一算法的方法和装置,使用和调配使用在通信上传输的信息,动态修改配电装置的保护特性。在此方法中,配电系统或群的整个保护和重新配置获得极大加强。例如,在一定情况下,将一个线路自动重闭开关的作用,重新定义为线路的分段隔离开关或一个完全的非自动重闭开关,以减少在多个保护装置之间的协调问题。因为系统的动态调节特性,不需要定制配置每个电路的操作程序。

图3-24 配电网中各节点通信示意图

18.基于电压分布故障定位识别系统和使用方法

概况:权利要求18项,转让次数3次,被引证次数2次,同族数16个。

技术特征:该专利提供了一种方法,以确保当分布式资源节点处发生故障时,配电系统的分布式资源保持与配电系统的电路连接,通过分配分布式资源的电流持续注入网络,协助识别故障的位置。该系统包含多个基于电力电子的转换器,这些转换器将本地直流(DC)分布式电源(DRs)转换为电网的交流电(AC)。转换器具有在发生故障时限制系统中电流的能力。转换器还保护配电系统设备免受高故障电流的影响。具体方法包括:当位于配电系统馈线上的某个分布式资源故障时,通过不位于馈线上的其他一个或多个分布式资源向配电系统注入电流,负责注入电流的分布式资源,应是具有可控电压源转换器,能够提供DC信号。对这些向配电系统注入电流的分布式资源进行测量,获得其电压值。分析器通过对获得的电压值进行识别,获得电压分布中的电压降,生成电压分布图。通过分析电压分布图以识别配电系统中故障的位置,最后隔离配电系统中所识别故障的隔离电路。

图3-25 故障定位识别系统架构图

19.用于配电系统的瞬变检测器和故障分类器

概况:权利要求22项,被引证次数3次,同族数14个。

技术特征:该专利提供了一种在电力分配系统中用于检测故障出现的方法,使用一种算法对从配电子站处检测的波形中出现的瞬变信息进行处理,这些瞬变通常指示了在配电网络中故障的出现。这种算法完全通过软件来实施,该算法包括检测器(接收机)模块和信号分类模块。检测器模块接收并处理输电线波形,并产生被检查波形的离散实时的样本,以根据最近波形数据的背景找出在统计上异常的图形(pattern)。异常图形包括在故障期间出现的瞬变,但也可能是由于线路负载开关和由于电机的运转所引起的正常负载波动所导致的瞬变。分类器模块在故障导致的瞬变与其他瞬变之间进行区分,这是由分类模块完成的,其检验异常图形以识别出普遍与故障瞬变相关联而不与其他瞬变相关联的多种特征或属性。检测器模块执行检测算法,对波形向下采样预定频率,以大大降低运算的复杂度。检测器模块进一步执行自适应检测算法,在相对短的时间段内样本中出现较大瞬变的时候被触发。然后,分类模块根据在该样本中发现的与故障的特征标记(signature)相关联的一些独特特征,来确定瞬变是否代表出现了故障的特征标记。该专利的方法是一种被动的方法,它的实施能够快速而精确地将瞬变分类为代表故障特征,标记在公用电站的配电系统中,这样做不会对系统施加任何额外的负担。

图3-26 系统结构图

20.部分放电产生的故障的定位

概况:权利要求14项,同族数14个。

技术特征:该专利提供了一种定位交流配电系统中产生部分放电初期故障的方法。方法包括如下步骤:检测由该系统产生的PD图形中至少一个尖峰,获取该系统中交流电源的电压波,检测该尖峰相对于交流电源的电压的相位定位(21),初期故障在该相位是在预定阈值以内,其中该预定阈值小于或等于10°。初期故障被定位在长度短于 2.5m的配电系统部分中。选择开始检测位置,并且只要该相位下降,就顺着该配电系统沿第一方向选择至少一个随后的检测位置(22),如果该相位增加,则沿着与第一方向相反的第二方向,选择至少一个随后的第二检测位置。随着相位下降,降低接连位置之间的距离。当随着连贯位置一个接一个出现,该方向被反转时,降低接连的位置之间距离的步骤。借助常用技术,粗略地定位配电系统某部分中的该初期故障的预先步骤,提供多个PD图形,在每一检测位置中,检测可能表示部分放电的电脉冲。该检测持续从10—60s的选定的运行时间。其中该检测持续从15—30s的选定的运行时间。

图3-27 故障初期PC电压坐标系

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