饒平香

(國(guó)網(wǎng)福建泰寧縣供電有限公司福建省354400)

摘要: 如何對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的線路或設(shè)備進(jìn)行搶修是電網(wǎng)運(yùn)行中一個(gè)重要的問(wèn)題，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，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(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶修，但是受到我國(guó)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(wèn)題。

關(guān)鍵詞: 配網(wǎng)自動(dòng)化;故障檢測(cè);定位措施

引言

當(dāng)前，隨著配電的智能化以及自動(dòng)化水平的不斷提高，使得配電網(wǎng)的運(yùn)行效率得到有效增強(qiáng)，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(duì)的是廣大電力用戶，系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)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(qiáng)配網(wǎng)的自動(dòng)化發(fā)展，進(jìn)而通過(guò)配網(wǎng)供電可以地配置各種資源，而且在自動(dòng)化配網(wǎng)出現(xiàn)供電故障時(shí)可以快速、準(zhǔn)確地定位故障發(fā)生的位置，及時(shí)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(dòng)化故障檢測(cè)定位的必要性

一般情況下我們常見(jiàn)的配網(wǎng)故障主要分為兩大類。一種叫做瞬時(shí)故障，根據(jù)其屬性也可叫做暫態(tài)故障，相對(duì)于這種故障而言，另一種叫做永久性故障。實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中如遇故障問(wèn)題，應(yīng)先對(duì)配網(wǎng)故障的類型進(jìn)行劃分，在這基礎(chǔ)上才能對(duì)相應(yīng)的故障進(jìn)行處理。在遇到瞬時(shí)故障時(shí)，可先考慮開(kāi)關(guān)重啟，將變電站出口位置的斷路器進(jìn)行重新合閘，從而消除故障。而在處理永久性故障時(shí)就不能單獨(dú)依靠設(shè)備的重新啟動(dòng)來(lái)處理了，在重合閘無(wú)效的情況下，就需根據(jù)具體情況進(jìn)行維修。其中配電線路的故障中，瞬時(shí)故障的幾率較小，大部分都是永久性的故障。如果某個(gè)故障區(qū)段出現(xiàn)問(wèn)題，首先要做的就是故障位置的定位，在確定區(qū)段后及時(shí)進(jìn)斷開(kāi)該區(qū)段的開(kāi)關(guān)，進(jìn)而避免故障擴(kuò)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(huì)自動(dòng)將故障信息傳輸給主站系統(tǒng)，主機(jī)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(dòng)定位出故障所在位置，與此同時(shí)對(duì)饋線監(jiān)控終端下達(dá)操作指令，從而將故障區(qū)段進(jìn)行隔離，并盡快復(fù)原其他供電區(qū)段。由此可見(jiàn)，配網(wǎng)自動(dòng)化過(guò)程中故障的檢查定位對(duì)其運(yùn)用來(lái)說(shuō)意義重大，能夠第一時(shí)間確定故障發(fā)生的區(qū)段，并及時(shí)排除非故障區(qū)段，從而保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此在配電系統(tǒng)自動(dòng)化中需采用專業(yè)的檢測(cè)定位技術(shù)，以便維護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

二、配網(wǎng)中自動(dòng)故障定位系統(tǒng)的工作原理

我們?cè)诰€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(shí)，故障探頭就能及時(shí)的檢測(cè)到短路的故障電流，通過(guò)短距離無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)，將動(dòng)作信號(hào)發(fā)送給安裝在附近的線路分支處的無(wú)線收發(fā)子站。接著無(wú)線收發(fā)子站可以接到分別安裝在兩個(gè)分支線路上的故障探頭發(fā)送過(guò)來(lái)的動(dòng)作信息。無(wú)線接收及發(fā)射子站在收到動(dòng)作信息以后，將動(dòng)作分支的故障探頭的地址信息通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)回到控制中心。在無(wú)線接收主站接收到子站發(fā)來(lái)的信息后，經(jīng)過(guò)進(jìn)行相應(yīng)的解調(diào)、解碼，就地可以把地址信息顯示出來(lái)，同時(shí)將地址信息發(fā)送給監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。監(jiān)控中心在接收到這些動(dòng)作信息后，對(duì)信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)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(diǎn)地理位置信息，并在地理背景上顯示出來(lái)，同時(shí)還可通過(guò)打印機(jī)將地理位置信息打印出來(lái)。運(yùn)行維修人員在收到這些信息后，便可以迅速到達(dá)故障地點(diǎn)，對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的排除與維修。故障定位系統(tǒng)可以自動(dòng)根據(jù)故障電流的產(chǎn)生位置，通過(guò)安裝好的故障探頭第一時(shí)間將問(wèn)題進(jìn)行反應(yīng)然后將錯(cuò)誤電流信號(hào)發(fā)送給控制中心，由控制中心進(jìn)行分析，最后得出結(jié)論，然后對(duì)問(wèn)題電流產(chǎn)生的故障點(diǎn)進(jìn)行定位分析，并將分析的結(jié)果與地理信息進(jìn)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(jìn)行反饋的時(shí)候，控制中心對(duì)故障進(jìn)行分析的過(guò)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(chǎng)之前得知故障類型做好預(yù)先準(zhǔn)備，使整個(gè)檢修過(guò)程最大化的增加效率，減少了平常不必要的設(shè)備的運(yùn)用。

三、配網(wǎng)自動(dòng)化過(guò)程中故障檢測(cè)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(dòng)而形成的波的能量，電氣量會(huì)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(cè)量到的行波信號(hào)來(lái)判斷故障點(diǎn)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(diǎn)所反映出來(lái)的反射波到故障點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行判斷，雙端法是在故障點(diǎn)的兩端分別進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)所反映出來(lái)的時(shí)間差來(lái)確定故障的距離。對(duì)于配電線路來(lái)說(shuō)，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(diǎn)的判斷上一般都是結(jié)合兩種方法來(lái)進(jìn)行綜合分析判斷。因此通過(guò)對(duì)故障波頭的識(shí)別以及混合線路的變化等問(wèn)題是，然后需要在配電線路中進(jìn)行解決相關(guān)的問(wèn)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(yùn)行時(shí)電流的特征進(jìn)行分析和比較得到過(guò)電流信息，再進(jìn)一步獲取系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)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?fù)渚仃嚭凸收闲畔⒕仃嚨玫焦收吓袛嗑仃嚕ㄟ^(guò)矩陣運(yùn)算和元素篩選得到故障區(qū)段定位信息。此算法目前在國(guó)內(nèi)外均有較多的研究，并且針對(duì)DG接人配網(wǎng)改變了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究也有不少。矩陣算法必須進(jìn)行復(fù)雜的矩陣相乘、異或運(yùn)算，還要?dú)w一化處理防止誤判，使得計(jì)算量較大處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜時(shí)處理更加繁瑣，并且對(duì)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(jìn)行研究?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)算法雖然具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但是需要較為完備的樣本庫(kù)，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(yàn)，目前該方法還處于實(shí)驗(yàn)階段。蟻群算法是一種能求解多目標(biāo)組合優(yōu)化問(wèn)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(gè)體運(yùn)動(dòng)方向比較隨機(jī)，這就需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)搜索出一條較好的路徑GA算法對(duì)種群中的個(gè)體進(jìn)行評(píng)價(jià)和計(jì)算，得到個(gè)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(lái)進(jìn)行全局最優(yōu)化求解，從而實(shí)現(xiàn)故障定位，其缺點(diǎn)是在實(shí)際中，由于配網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而GA也受評(píng)價(jià)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(dòng)化，就需要有完整的環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)和結(jié)構(gòu)運(yùn)行，主要的硬件有變電站負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器構(gòu)成。當(dāng)然要配合以實(shí)時(shí)監(jiān)督功能，設(shè)置自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)方通信語(yǔ)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(shí)反饋到后臺(tái)的信息處理和控制中心。在進(jìn)一步的信息處理和審核后進(jìn)行配網(wǎng)信息的分析處理，進(jìn)而進(jìn)行故障發(fā)生點(diǎn)的定位，最后根據(jù)故障點(diǎn)進(jìn)行最佳方案的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格完善的遠(yuǎn)程遙控來(lái)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(yǔ)

總之，在我國(guó)科技飛速發(fā)展的背景下，我國(guó)配電網(wǎng)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(dòng)化中合理運(yùn)用故障定位技術(shù)，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)中存在的故障，進(jìn)而采取相應(yīng)的解決措施，有效地解決故障問(wèn)題，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，減少可能會(huì)帶來(lái)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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