黃小棟 湯霄

摘 要：本文主要研究了故障定位技術(shù)在配電線路中的應(yīng)用，對故障定位技術(shù)的幾種方法和原理特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：故障定位；配電線路；應(yīng)用

供電企業(yè)在日常工作中就是為了保障用戶用電的穩(wěn)定性，這是供電企業(yè)的基本任務(wù)。根據(jù)對電網(wǎng)中一些停電事故的分析，發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候是由于配電線路的故障導(dǎo)致引起的[1]。當(dāng)配電線路發(fā)生故障的時(shí)候，用戶用電會中斷，為了減少對用戶的損失，這就要求供電企業(yè)必須快速和準(zhǔn)確的判斷出故障位置，然后進(jìn)行修復(fù)故障，這對供電企業(yè)提高供電的可靠性具有非常重要的意義。

在配電線路中的故障定位技術(shù)可以分為兩種，在線定位方式和離線定位方式。在具體的斷電情況中，配電線路發(fā)生故障時(shí)大部分是以絕緣擊穿故障為主，因此采用在線定位的方式很難測定故障點(diǎn)的位置，所以在配電網(wǎng)故障定位中應(yīng)用離線定位的方式的情況比較多一些[2]。在技術(shù)上可以選擇廣域故障區(qū)段定位法和直接故障測距法，廣域故障區(qū)段定位法一般用在那些交通便利和自動化水平較高的城區(qū)配電網(wǎng)，直接故障法主要是根據(jù)故障的距離來測量相關(guān)的電器信息。本文主要研究了故障定位技術(shù)在在配電線路中的應(yīng)用，對故障定位技術(shù)的幾種方法和原理特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1 配電線路故障定位技術(shù)

1.1 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(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)所反映出來的反射波到故障點(diǎn)的距離來進(jìn)行判斷，雙端法是在故障點(diǎn)的兩端分別進(jìn)行測量，然后根據(jù)所反映出來的時(shí)間差來確定故障的距離[3]。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(diǎn)的判斷上一般都是結(jié)合兩種方法來進(jìn)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(jìn)行解決相關(guān)的問題。

1.2 基于遺傳算法的配電線路故障定位

遺傳算法的基本原理就是根據(jù)啟發(fā)式的全局搜索而進(jìn)行的，在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)可以搜索多個(gè)故障點(diǎn)，特點(diǎn)是快速、準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)?；谶z傳算法的配電線路故障定位方法主要是通過構(gòu)造遺傳編碼和開關(guān)函數(shù)，合理的確定故障參數(shù)和編碼方式，然后確定配電線路中的故障定位。在遺傳算法中，運(yùn)算的對象是一些參數(shù)的編碼，而參數(shù)是不產(chǎn)生運(yùn)算的，所以要對參數(shù)進(jìn)行編碼。在配電線路中，設(shè)備的狀態(tài)一般就是兩種，正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。所以可以采用二進(jìn)制算法的方式（0或1）來表示設(shè)備的狀態(tài)，1表示故障狀態(tài)，0表示正常狀態(tài)。根據(jù)遺傳算法進(jìn)行配電線路的故障定位可以很清晰的確定故障點(diǎn)的位置，然后進(jìn)行故障電路的維修和修復(fù)。

1.3 基于矩陣算法的配電線路故障定位

矩陣算法主要是為了采用故障的過流信號，適用于在多個(gè)電源開環(huán)中運(yùn)行，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌奶崛r(shí)可以按照方向來進(jìn)行。通過把聯(lián)絡(luò)開關(guān)作為分界點(diǎn)重新將配電線路進(jìn)行分區(qū)，在計(jì)算的時(shí)候只選擇有故障信息的線路，然后將數(shù)據(jù)按照線路進(jìn)行分去儲存，并且采用動態(tài)的模式來對矩陣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述[4]。當(dāng)配電線路發(fā)生故障的時(shí)候，通過矩陣算法可以檢測到各個(gè)開關(guān)、斷路器的故障電流信息，然后通過矩陣對應(yīng)的參數(shù)值進(jìn)行修改和完善，綜合故障電流信息（D）和矩陣參數(shù)（P）就可以來判斷故障點(diǎn)所處的位置和故障區(qū)間。

網(wǎng)絡(luò)矩陣的故障電流信息（D）主要是對配電線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行信息的收集和確定優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)的。在優(yōu)化的時(shí)候可以采取以下方法：首先將配電線路進(jìn)行劃分，以每個(gè)線路為一個(gè)檢測單位，在計(jì)算時(shí)注意收集含有故障信息的相關(guān)線路的基本情況，并將線路上的信息反饋給終端的斷路器和重合器，然后將這些參數(shù)進(jìn)行編碼，確定故障點(diǎn)。

1.4 基于蟻群算法的配電線路故障定位法

蟻群算法主要是通過模擬自然界中的螞蟻覓食過程而抽象進(jìn)化為一種模擬的算法。在進(jìn)行配電線路故障定位的時(shí)候，可以參考螞蟻覓食的過程，先從一個(gè)位置出發(fā)，然后選擇采取隨機(jī)的方法找到下一個(gè)搜索路徑。蟻群算法適用于組合優(yōu)化問題，并且已經(jīng)在很多領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用。蟻群算法的配電線路故障定位方法主要是通過全網(wǎng)搜尋，將故障電流與整定值進(jìn)行比較，然后將結(jié)果傳到主站的故障信號收集中。信號故障以0和1表示，0表示該段線路區(qū)間沒有故障，1表示該段線路區(qū)間有故障。根據(jù)蟻群算法進(jìn)行配電線路的故障定位可以很清晰的確定故障點(diǎn)的位置，然后進(jìn)行故障電路的維修和修復(fù)。

2 結(jié)論

本文主要研究了故障定位技術(shù)在配電線路中的應(yīng)用，并對基于行波理論的配電線路故障定位法、遺傳算法的配電線路故障定位法、基于矩陣算法的配電線路故障定位法、基于蟻群算法的配電線路故障定位法的方法和原理特點(diǎn)進(jìn)行了分析。在實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)具體的情況來確定合適的故障定位的方案。

參考文獻(xiàn)

[1]何梓田.配電線路故障定位技術(shù)及其在10kV電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，（1）：145-146.

[2]黨鍇釗.行波技術(shù)在配電線路接地故障檢測中的應(yīng)用[J].電氣傳動自動化，2014，（1）：47-50.

[3]區(qū)偉斌.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在配電線路故障定位中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，（6）：58-59.

[4]王志勇.故障自動定位系統(tǒng)在10kV配電架空線路中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，（29）：20-21.

（作者單位：國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電公司）