需求与挑战
配网是城市和农村供电的载体，配网的稳定性和安全性，直接关系到各个公司和千家万户的供电安全，具有重要的经济价值和社会意义。在早期电网建设时，更加重视的环节是发电和输电，配电和用电环节往往被轻视。近些年国家为配网投入了大量资金进行城网和农网改造，改造了大量线路、开关和变压器等，从硬件方面对配网进行了升级以提升配网的自动化水平。但是，配网架空线路仍有未解决的难题：
l 无法及时掌握配网线路的运行状态
架空线路漫长的主干线路及众多分支需要大量的监测点采集数据以便掌握线路运行状态。目前配电架空线路上，运行参数的获取一般是通过变电站内馈线开关和极少数带有智能控制器的柱上开关来进行，而这两种设备的数量远达不到反应线路运行状态的最低数量要求。
l 线路故障查找难度大
配网架空线路因其线路长，分支多，网络结构复杂，易受外力及自然环境影响等原因，成为最容易发生故障的系统之一。短路故障和单相接地故障是最常见的故障形式。目前情况下，发生故障后需要依靠人工巡线查找故障点，花费在查找故障点上的时间大大超过修复故障所消耗的时间，扩大了停电损失。
方案描述
我公司借鉴了国内外相关产品的先进技术，对线路监测原理进行深入研究和长期实践，开发出了国内领先的GH-F201架空线路故障在线监测系统。
本系统通过挂在线路上的各个检测终端将所采集的短路故障、接地故障、线路负荷、温度、谐波等信息通过无线射频传送至太阳能通信主机。太阳能通信主机通过GSM/GPRS/光纤网络将信息远传到位于系统主站的通信交换机。通信交换机将所接收到的信息通过RS232传输给服务器，由服务器运算处理后进行显示、参数调整、报警、报警短信转发、生成报警记录及日报等。与此同时，相关人员也将通过所接收到的报警短信迅速到达故障现场进行处理，避免事故扩大，减少用电损失，减轻工作人员劳动强度，提高线路现代化水平。
故障定位示意图
系统构成图
系统由远方终端和系统主站组成：
- 配电远方终端由架空线路故障检测终端、太阳能通信主机、接地信号采集器和遥控器组成；
- 系统主站由路由器、通信交换机、服务器、客户端和主站软件等多种软硬件组成，支持与其它运行管理系统互联。
系统典型配置选型如下表所示：
表 系统终端装置典型配置表
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序号
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名称
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主要功能
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通信方式
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供电方式
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备注
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1
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架空线路故障检测终端
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1.检测短路及接地故障
2.检测负荷电流
3.远程参数调整
4.就地召唤
5.就地报警指示
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无线射频
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感应取电+
后备电源
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标配
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1
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架空线路故障检测终端
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1.检测短路及接地故障
2.检测负荷电流
3.远程参数调整
4.就地召唤
5.远程召唤
6.谐波分析
7.就地报警指示
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无线射频
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感应取电+
后备电源
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标配
|
|
1
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架空线路故障检测终端
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1.检测短路及接地故障
2.检测负荷电流
3.远程参数调整
4.就地召唤
5.远程召唤
6.谐波分析
7.就地报警指示
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无线射频
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太阳能取电+感应取电+后备电源
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标配
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3
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架空手持遥控器
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1.发就地就地报警指令
2.发复位指令
3.召唤终端数据
4.参数调整
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无线射频
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蓄电池
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标配
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4
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太阳能通信主机
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1.接收终端上传信息
2.下传主站指令
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无线射频
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太阳能电池板与蓄电池
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标配
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数据远传
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GSM/GPRS
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方案特点
金宏威故障在线监测系统，采用综合法对接地故障进行判定，将采集的线路的多种特征参数按照设定的算法进行综合分析，从而实现对接地故障的判决。这些特征参数包括：负荷电流、谐波、暂态电容电流、对地电压等。
相对于其它的单一条件的无源检测法而言，可以有效地防止因电磁干扰、涌流、谐波等造成的误动，对于接地故障的判决更准确，适用于中性点接地系统、中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统。
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