饒平香

(國網(wǎng)福建泰寧縣供電有限公司福建省354400)

摘要: 如何對出現(xiàn)問題的線路或設(shè)備進行搶修是電網(wǎng)運行中一個重要的問題，從技術(shù)層面來說，配網(wǎng)在出現(xiàn)問題時，首先要確定出現(xiàn)故障的位置，然后技術(shù)人員才可以到達現(xiàn)場進行搶修，但是受到我國人員技術(shù)水平等限制，現(xiàn)在配網(wǎng)搶修中還存在較多的問題。

關(guān)鍵詞: 配網(wǎng)自動化;故障檢測;定位措施

引言

當(dāng)前，隨著配電的智能化以及自動化水平的不斷提高，使得配電網(wǎng)的運行效率得到有效增強，使得電力系統(tǒng)的供電更加安全、穩(wěn)定。由于電力系統(tǒng)直接面對的是廣大電力用戶，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行會直接關(guān)系到電能服務(wù)的質(zhì)量。因此就必須要努力加強配網(wǎng)的自動化發(fā)展，進而通過配網(wǎng)供電可以地配置各種資源，而且在自動化配網(wǎng)出現(xiàn)供電故障時可以快速、準(zhǔn)確地定位故障發(fā)生的位置，及時有效地處理各種故障，從而保證配網(wǎng)供電的可靠性。

一、配網(wǎng)自動化故障檢測定位的必要性

一般情況下我們常見的配網(wǎng)故障主要分為兩大類。一種叫做瞬時故障，根據(jù)其屬性也可叫做暫態(tài)故障，相對于這種故障而言，另一種叫做永久性故障。實際運作過程中如遇故障問題，應(yīng)先對配網(wǎng)故障的類型進行劃分，在這基礎(chǔ)上才能對相應(yīng)的故障進行處理。在遇到瞬時故障時，可先考慮開關(guān)重啟，將變電站出口位置的斷路器進行重新合閘，從而消除故障。而在處理永久性故障時就不能單獨依靠設(shè)備的重新啟動來處理了，在重合閘無效的情況下，就需根據(jù)具體情況進行維修。其中配電線路的故障中，瞬時故障的幾率較小，大部分都是永久性的故障。如果某個故障區(qū)段出現(xiàn)問題，首先要做的就是故障位置的定位，在確定區(qū)段后及時進斷開該區(qū)段的開關(guān)，進而避免故障擴大化，然后恢復(fù)其他區(qū)段的供電，防止影響用戶的正常用電。而當(dāng)配網(wǎng)出現(xiàn)了故障，監(jiān)控終端會自動將故障信息傳輸給主站系統(tǒng)，主機在處理故障區(qū)段傳遞的信息后，根據(jù)編程的定位算法能夠自動定位出故障所在位置，與此同時對饋線監(jiān)控終端下達操作指令，從而將故障區(qū)段進行隔離，并盡快復(fù)原其他供電區(qū)段。由此可見，配網(wǎng)自動化過程中故障的檢查定位對其運用來說意義重大，能夠第一時間確定故障發(fā)生的區(qū)段，并及時排除非故障區(qū)段，從而保證供電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。因此在配電系統(tǒng)自動化中需采用專業(yè)的檢測定位技術(shù)，以便維護配網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

二、配網(wǎng)中自動故障定位系統(tǒng)的工作原理

我們在線路分支處的分支線上安裝故障探頭，當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障時，故障探頭就能及時的檢測到短路的故障電流，通過短距離無線收發(fā)系統(tǒng)，將動作信號發(fā)送給安裝在附近的線路分支處的無線收發(fā)子站。接著無線收發(fā)子站可以接到分別安裝在兩個分支線路上的故障探頭發(fā)送過來的動作信息。無線接收及發(fā)射子站在收到動作信息以后，將動作分支的故障探頭的地址信息通過遠距離無線通信系統(tǒng)發(fā)回到控制中心。在無線接收主站接收到子站發(fā)來的信息后，經(jīng)過進行相應(yīng)的解調(diào)、解碼，就地可以把地址信息顯示出來，同時將地址信息發(fā)送給監(jiān)控中心的計算機系統(tǒng)。監(jiān)控中心在接收到這些動作信息后，對信息進行計算機分析，將得出的結(jié)果與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以直接顯示出故障點地理位置信息，并在地理背景上顯示出來，同時還可通過打印機將地理位置信息打印出來。運行維修人員在收到這些信息后，便可以迅速到達故障地點，對故障進行及時的排除與維修。故障定位系統(tǒng)可以自動根據(jù)故障電流的產(chǎn)生位置，通過安裝好的故障探頭第一時間將問題進行反應(yīng)然后將錯誤電流信號發(fā)送給控制中心，由控制中心進行分析，最后得出結(jié)論，然后對問題電流產(chǎn)生的故障點進行定位分析，并將分析的結(jié)果與地理信息進行相結(jié)合，真正使檢修人員從地理信息上準(zhǔn)確找到故障產(chǎn)生的具體位置。在故障信息進行反饋的時候，控制中心對故障進行分析的過程中，可以使檢修人員提前知道故障產(chǎn)生的類型，使得檢修人員在到場之前得知故障類型做好預(yù)先準(zhǔn)備，使整個檢修過程最大化的增加效率，減少了平常不必要的設(shè)備的運用。

三、配網(wǎng)自動化過程中故障檢測定位措施

1、基于行波技術(shù)的配電線路故障定位

行波技術(shù)主要是根據(jù)發(fā)生在線路上的擾動而形成的波的能量，電氣量會傳向電力系統(tǒng)的其他部分，根據(jù)這些能量那么就可以根據(jù)測量到的行波信號來判斷故障點的位置。行波技術(shù)的準(zhǔn)確度在故障分析中還是比較高的，可分為雙端法和單端法，單端法主要是根據(jù)故障點所反映出來的反射波到故障點的距離來進行判斷，雙端法是在故障點的兩端分別進行測量，然后根據(jù)所反映出來的時間差來確定故障的距離。對于配電線路來說，由于在工程結(jié)構(gòu)上一般都是比較復(fù)雜的，分支線路也比較多，在故障點的判斷上一般都是結(jié)合兩種方法來進行綜合分析判斷。因此通過對故障波頭的識別以及混合線路的變化等問題是，然后需要在配電線路中進行解決相關(guān)的問題。

2、定位類方法

定位類方法通常是指將短路電流幅值與正常運行時電流的特征進行分析和比較得到過電流信息，再進一步獲取系統(tǒng)各節(jié)點的故障特征，從而區(qū)分出故障區(qū)段。定位類方法主要有兩種:一種是矩陣算法;另一種是人工智能算法。

矩陣算法是利用網(wǎng)絡(luò)拓撲矩陣和故障信息矩陣得到故障判斷矩陣，通過矩陣運算和元素篩選得到故障區(qū)段定位信息。此算法目前在國內(nèi)外均有較多的研究，并且針對DG接人配網(wǎng)改變了網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的研究也有不少。矩陣算法必須進行復(fù)雜的矩陣相乘、異或運算，還要歸一化處理防止誤判，使得計算量較大處理時間過長，尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜時處理更加繁瑣，并且對DG的接入處理也存在局限性。

人工智能算法的故障定位方法主要有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蟻群算法及GA等方面進行研究?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)算法雖然具有較強的適應(yīng)性，但是需要較為完備的樣本庫，并且其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的歸一化處理都依賴經(jīng)驗，目前該方法還處于實驗階段。蟻群算法是一種能求解多目標(biāo)組合優(yōu)化問題的通用啟發(fā)式算法，但蟻群算法容易陷入局部搜索，忽略全局的最優(yōu)解，并且由于蟻群的個體運動方向比較隨機，這就需要花費很長時間來搜索出一條較好的路徑GA算法對種群中的個體進行評價和計算，得到個體適應(yīng)度值，再利用遺傳算法的選擇算賬、交叉算子和變異算子來進行全局最優(yōu)化求解，從而實現(xiàn)故障定位，其缺點是在實際中，由于配網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而GA也受評價函數(shù)的限制，容易導(dǎo)致早熟而陷入局部最優(yōu)。

3、FTU故障定位技術(shù)

要想保證饋線自動化，就需要有完整的環(huán)網(wǎng)開環(huán)和結(jié)構(gòu)運行，主要的硬件有變電站負荷開關(guān)和斷路器構(gòu)成。當(dāng)然要配合以實時監(jiān)督功能，設(shè)置自動重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的進行現(xiàn)場監(jiān)測以及遠方通信語音等功能。如果配網(wǎng)線路中發(fā)生了故障，可以利用相關(guān)的裝置搜集故障發(fā)生前后的信息，并將信息及時反饋到后臺的信息處理和控制中心。在進一步的信息處理和審核后進行配網(wǎng)信息的分析處理，進而進行故障發(fā)生點的定位，最后根據(jù)故障點進行最佳方案的設(shè)計經(jīng)過嚴格完善的遠程遙控來隔離線路的故障區(qū)段，保證恢復(fù)配網(wǎng)用電系統(tǒng)。

結(jié)語

總之，在我國科技飛速發(fā)展的背景下，我國配電網(wǎng)也實現(xiàn)了自動化與智能化的發(fā)展，供電效率更高，電力服務(wù)更優(yōu)。在配網(wǎng)自動化中合理運用故障定位技術(shù)，可以及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)中存在的故障，進而采取相應(yīng)的解決措施，有效地解決故障問題，防止故障的進一步擴大，減少可能會帶來的各種損失，從而確保配電系統(tǒng)供電的安全性與穩(wěn)定性。

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