向詩銀

（國網(wǎng)湖北省電力公司建始縣供電公司，湖北恩施土家族苗族自治州445309）

基于配電網(wǎng)線路的故障定位系統(tǒng)研究

向詩銀

（國網(wǎng)湖北省電力公司建始縣供電公司，湖北恩施土家族苗族自治州445309）

隨著經(jīng)濟(jì)的增長和社會(huì)的進(jìn)步，我國配電網(wǎng)管理項(xiàng)目呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，整體管理框架和運(yùn)行效率在不斷優(yōu)化，針對(duì)配電網(wǎng)線路的故障進(jìn)行及時(shí)性定位，提高管控機(jī)制的穩(wěn)定性和系統(tǒng)性，真正建立健全系統(tǒng)且完整的管理模型。從配電網(wǎng)線路管理入手，對(duì)選線機(jī)制以及故障定位系統(tǒng)展開了深度討論，旨在為研究部門提供更加有價(jià)值的技術(shù)建議，以供參考。

配電網(wǎng)線路；選線機(jī)制；故障；定位系統(tǒng)

1 配電網(wǎng)線路管理概述

近幾年，我國配電網(wǎng)管理機(jī)制呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢，整體配電網(wǎng)系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，整體管理模型匯總線路分支多，中性點(diǎn)接地方式也越來越多樣化，整體技術(shù)模型和運(yùn)營結(jié)構(gòu)也更加的復(fù)雜。在實(shí)際管理機(jī)制建立后，只有積極落實(shí)更加有價(jià)值的管理機(jī)制，才能保證配電網(wǎng)線路故障自動(dòng)定位要求更加系統(tǒng)，且管控效果更好，實(shí)現(xiàn)故障快速精準(zhǔn)的定位和處理，但是，實(shí)際管理過程和目標(biāo)的落實(shí)結(jié)構(gòu)則更為復(fù)雜，需要相關(guān)部門結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)籌分析。

在配電網(wǎng)項(xiàng)目發(fā)展進(jìn)程中，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)配電網(wǎng)線路故障自動(dòng)定位技術(shù)展開了深度分析，并實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐研究的綜合性控制，其中，將技術(shù)結(jié)構(gòu)定位在故障選線技術(shù)核心和故障定位技術(shù)兩方面，從而保證配電網(wǎng)管線故障定位管理效果。故障選線機(jī)制主要是對(duì)配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，優(yōu)化/識(shí)別故障線路，注入法、中電阻法和穩(wěn)態(tài)零序電流比較法等是較為常見的措施。值得一提的是，暫態(tài)零序電流比較法的應(yīng)用領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)性都較高，檢測過程中不會(huì)受到消弧線圈的影響，也無需測定零模電壓等，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。

2 配電網(wǎng)線路故障選線機(jī)制

文章中提及的暫態(tài)零序電流比較法，其應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用效果都符合時(shí)代需求，能對(duì)小電流接地故障暫態(tài)特征進(jìn)行集中處理，其中，包含了大量的故障信息。在暫態(tài)電流幅值管理模型中，由于幅值的參數(shù)和穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行系統(tǒng)化分析和綜合性處理，電流管理模型和控制機(jī)制中，暫態(tài)電流幅值是穩(wěn)態(tài)對(duì)地電容電流的幾倍到十幾倍之多，需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際管理機(jī)制和控制措施進(jìn)行系統(tǒng)化分析和綜合性處理，積極踐行系統(tǒng)化管理機(jī)制，確保應(yīng)用體系的完整性。對(duì)于不穩(wěn)定間歇性故障來說，其具有工頻量小、非工頻成分大等特征，因此要積極落實(shí)更加系統(tǒng)化的管控措施，確保暫態(tài)分量法的有效性和穩(wěn)定性，在擴(kuò)充選線信息的同時(shí)，借助管理理念和管理效率，提高選線項(xiàng)目的穩(wěn)定下性和可靠性。在利用暫態(tài)零序電流比較法的過程中，要對(duì)暫態(tài)量選線方法展開深度調(diào)研，由于其不受中性點(diǎn)接地方式的影響，在實(shí)際管理體系建立和暫態(tài)比較機(jī)制選擇過程中，需要進(jìn)行更加系統(tǒng)化的結(jié)果分析，并且將分析后的參數(shù)作為項(xiàng)目處理的綜合判定依據(jù)，選擇故障線路的同時(shí)，確保工程實(shí)用性。

在故障選線機(jī)制建立和落實(shí)過程中，要從故障特征識(shí)別開始，利用暫態(tài)零序電流幅值變化情況進(jìn)行系統(tǒng)定位，要對(duì)零序電壓變化以及三相電壓變化為管理依據(jù)。要注意的是，故障時(shí)暫態(tài)主諧振信號(hào)頻率一般為300～3 000 Hz之間，且整體信號(hào)采樣頻率要在10 Hz以上。從故障發(fā)生時(shí)刻開始，到暫態(tài)故障結(jié)束的時(shí)間就是SFB頻段最后一段結(jié)構(gòu)中末尾第一次超過預(yù)設(shè)閾值的階段。借助幅值比較方式和極性比較方式對(duì)故障展開綜合判定，將幅值最大且變化最寬泛的線路作為可疑故障線路。

3 配電網(wǎng)線路故障定位系統(tǒng)

在實(shí)際管理機(jī)制建立和應(yīng)用模型中，要積極落實(shí)更加系統(tǒng)化的管控機(jī)制和控制措施，結(jié)合管理模型和處理要求，對(duì)相關(guān)體系進(jìn)行綜合性分配和管理。在實(shí)際應(yīng)用體系中，配電網(wǎng)線路故障檢測和系統(tǒng)管理信息主要是借助相關(guān)元件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和綜合性管控，其運(yùn)行模型中，數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器和專家系統(tǒng)3個(gè)元素是最基本的管控機(jī)制和管理模型，需要相關(guān)管理部門結(jié)合實(shí)際管控措施展開統(tǒng)籌調(diào)研和綜合性管理分析。值得一提的是，在配電網(wǎng)線路故障定位系統(tǒng)的過程中，系統(tǒng)采集器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和系統(tǒng)化分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器要對(duì)信息進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)每部的監(jiān)控系統(tǒng)則是要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障進(jìn)行統(tǒng)籌分析和綜合性判斷，確保數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型和運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定性升級(jí)。正是基于此，相關(guān)管理部門需要對(duì)管理體系和管控措施進(jìn)行系統(tǒng)化處理和保存，確保智能數(shù)據(jù)分析儀對(duì)調(diào)度系統(tǒng)的通信規(guī)約能展開深度的信息傳遞和管理框架轉(zhuǎn)換，保證處理模型和應(yīng)用價(jià)值之間的穩(wěn)定性，也為管理體系的綜合性升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，落實(shí)管理機(jī)制的同時(shí)，對(duì)故障展開快速定位和精確定位。

3.1 對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通信過程進(jìn)行集中設(shè)計(jì)

在實(shí)際設(shè)計(jì)機(jī)制建立后，將組網(wǎng)分為儲(chǔ)存數(shù)據(jù)組網(wǎng)模塊和不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)組網(wǎng)模塊。組網(wǎng)模塊主要是為了進(jìn)一步負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的精確采集和整合，借助2 GHz射頻有效發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)，確保能通過GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的云端服務(wù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)展開有效的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，一方面，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)組網(wǎng)模塊中，要借助網(wǎng)絡(luò)云端服務(wù)器對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)工作站內(nèi)部相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中整合，從而保證故障分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及短信提醒等業(yè)務(wù)操作有序開展；另一方面，不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)組網(wǎng)模塊中，局內(nèi)無監(jiān)控系統(tǒng)工作站，數(shù)據(jù)的整體存儲(chǔ)機(jī)制和運(yùn)行管理模型都需要借助網(wǎng)絡(luò)云端服務(wù)器，確保數(shù)據(jù)分析機(jī)制和局內(nèi)申請(qǐng)域名等參數(shù)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)化。要注意的是，局內(nèi)所有電腦在實(shí)際應(yīng)用和運(yùn)行過程中，都能有效訪問云端服務(wù)器，確保線路運(yùn)行情況能得到實(shí)時(shí)監(jiān)督和管控，為項(xiàng)目升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 對(duì)傳輸方案進(jìn)行精細(xì)化管控

目前，多數(shù)數(shù)據(jù)傳輸都是采用直傳的方案，數(shù)據(jù)并不會(huì)出現(xiàn)外傳的問題，直接就傳輸?shù)絻?nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)工作站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的溝通和交流。也就是說，在內(nèi)部系統(tǒng)中，借助局端防火墻結(jié)構(gòu)，直接將數(shù)據(jù)傳輸給局內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作站，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和系統(tǒng)化數(shù)據(jù)讀取。

3.3 建立配電網(wǎng)線路故障診斷專家系統(tǒng)

相關(guān)技術(shù)部門也要針對(duì)實(shí)際問題建立配電網(wǎng)線路故障診斷專家系統(tǒng)，利用知識(shí)庫、故障數(shù)據(jù)庫以及故障診斷核心體系對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行集中整合和處理。其中，基于歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行故障診斷，要對(duì)數(shù)據(jù)指令、診斷模塊以及診斷結(jié)構(gòu)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)督監(jiān)測。另外，基于區(qū)域故障指示器對(duì)故障數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行故障判定，則要利用區(qū)域故障指示器采集較多的數(shù)據(jù)，結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)對(duì)相關(guān)信息和故障進(jìn)行系統(tǒng)化推斷。

4 結(jié)束語

總之，在配電網(wǎng)線路故障定位結(jié)構(gòu)中，要想實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速定位，就要保證故障選線方式和定位系統(tǒng)的完整性，具體問題具體分析，確保工程實(shí)用性價(jià)值符合標(biāo)準(zhǔn)，基于暫態(tài)零序電流法的處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和收集體系的綜合性發(fā)展，也為管理信息系統(tǒng)的綜合性升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［1］劉興杰，王凱龍，郭棟，等.含高滲透率光伏電源的配電網(wǎng)線路電流差動(dòng)保護(hù)方案［J］.太陽能學(xué)報(bào)，2016，37（07）：1805-1812.

［2］王科，石孝文，鄒文平，等.一種基于概率預(yù)估的配電網(wǎng)線路短路及接地故障定位系統(tǒng)［J］.電氣自動(dòng)化，2013，35（05）：73-75.

［3］王海波.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路故障定位方案研究［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，28（35）：53.

［4］劉艷軍.探析10 kV配電網(wǎng)線路的常遇故障及防范方法［J］.通訊世界，2014，26（12）：86-87.

［5］萬佳新.10 kV配電網(wǎng)線路接地故障的快速診斷與處理措施［J］.電子世界，2015，13（20）：134-135.

［6］林仁杰，李天友，蔡金錠，等.基于小波分析和遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路絕緣預(yù)警研究［J］.供用電，2015，42（07）：64-69.

〔編輯：張雅麗〕

TM75

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.118

2095－6835（2017）14－0118－02