智能配电网的故障定位方法分析研究

1、智能配电网的故障定位方法分析研究 智能配电网的故障定位方法分析研究 摘 要配电网作为一个可以连接电力用户与电网的一个中间点，将电网输出的高压进行降压处理后通过电路直接对用户供电，因此，配电网的稳定性对于电力系统以及用户用电来说都有至关重要的作用.鉴于配电网的重要性，对配电网的障定位方法分析研究就变得十分有意义。本文通过对配电网的几种故障定位方法，例如行波法、阻抗法、以及利用智能设备进行基于智能开关的定位法以及基于FTU的故障定位模式等进行了分析研究，希望从中能够找出最合理的配电网故障定位方法，即使发生严重事故，也可自我恢复和重构，从而提高电网的可靠性和生存性. 关键词智能配电网 故障定位 可靠

2、性 阻抗法 中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X35-0322-01 引言 随着我国经济开展给技术创新提供极大的经济支撑后，智能配电网也得到了飞速开展，电网的范围也得到了不断的延伸，电网范围的延伸意味着要建立更多的配电设备，需要更长的输电线路的，而这些设备和线路一旦发生故障，轻那么给所供电区域断电，重那么引起电网波动，这就要求我们一旦发生故障，能够立即对发生故障的地方进行定位，防止出现更大的平安事故。 一方面， 给配电网进行故障定位可以有效并大幅缩短查找故障点的时间，节省大量查找故障点的的人力物力，另一方面，及时给故障定位有利于排查故障类型，解决故障，恢复供电，

3、防止造成更大的经济损失。因此，进行配电网的故障定位方法分析研究是一项十分具有意义的研究课题。对于保证电力网络平安经济运行意义非凡。 1 基于智能配电网的定位方法 关于智能配电网故障定位的方法有很多，但总结起来，根本上可以分为两类：一种是利用重合器以及分段器等等一系列的自动化的开关设备，通过这些自动化开关设备之间的动作特性相互配合来到达故障的隔离以及定位的目的。另一种方法是通过在配电网末端设置以FTU为代表的一系列反响装置，利用网络通信的的方式可以随时与主站系统之间进行联系，通过在这种方式实现故障定位，这种方式也是目前应用最广的一种方式，取得的效果也十清楚显。下面就对这两种方法分别进行详细描述。

4、 1.1 基于智能开关的定位法 重合器是根据断路器和自动重合闸方法的技术特点结合而成，重合器能够实现自动控制以及设备保护的功能，能够根据预设的系统参数进行重合或者开关的动作，不需要利用通信设施，使用重合器进行故障定位的技术关键点在于如何给重合器设定一个适宜的重合次数，给开关一个重合次数的限定，当发生了故障的时候，通过开关间的开闭的配合，实现将故障定位并隔离。 利用重合器与开关相互配合进行故障定位结构简单，优势也十清楚显，本钱低，不需要通信，对于经济不兴旺或者将设通信设施不方便的地区特别适合，但是这种方法的缺点也十分的明显，对于下同的稳态的运行参数不能检测，故障数据也不能提供，更加不能对故障进行

5、精准的分析，而且因为要进行叫屡次的重合动作，反响的时间比拟长，效率非常低下，而且应为其原理的原因很可能扩大停电范围。 因为重合器会给电网系统带来二次震荡，所以仅仅利用重合器这种自动开关进行故障定位，并不能满足快速定位故障点并隔离的效果，所以这种方法并不适用于配电网短路故障。 1.2 基于FTU的故障定位模式 FTU在配电网中已经得到了广泛的应用。FTU主要是采集并记录系统的一些关键电气量，比方故障发生前后的一些电压电流等运行参数，并且把这些反响到通信主站，通信主站根据一定的规那么进行计算处理就可以得到故障点的位置信息，这个就是基于FTU的故障定位的原理。FTU一般都在主馈线的分段开关处设置，在

6、电网正常工作时，FTU收集并上传电压电流等电气参数，当发生故障时，就将故障信息上传到主站，由主站来进行分析定位，并实现故障隔离和供电效劳效劳。 利用FTU这种方法来进行故障点的定位，需要将FTU收集到的故障信息进行分析判断，之后才能够进行故障区域定位。而根据分析方法的不同，FTU定位方法可以分为矩阵法和人工智能发两种类型。 据蒸发是根据配电网的拓扑结构特点，结合图论这一理论根底，建立一个配电网的描述矩阵，描述矩阵能够对配电网的特性有一个准确的描述。不过由于配电网的结构比拟复杂，怎么样进行拓扑结构的分析是解决任何进行故障定位的一大难点。与此同时，当通信主站接收到FTU上传的故障信息时就能够通过矩

7、阵的分析计算对故障点进行定位。 与矩阵法相比，人工智能算法有着容错率比拟高的特点。因为FTU根本上都是位于条件十分恶劣的户外，很容易因为环境的影响而丧失上传的故障信息或者导致上传的信息出现畸变，人工智能算法的优点就是可以较好的排除这些错误的数据信息。人工智能算法的分类较多，大致上可以分为专家系统、蚁群算法、遗传算法、人工神经元网络、模糊理论等几种算法。 利用矩阵算法来进行故障定位，一般都是要求能够对电力系统网络的拓扑结构和特性掌握的比拟清楚，可以根据这些东西形成矩阵，这就要求这个矩阵不仅能够对电力网络的拓扑结构进行描述，也对矩阵的的处理提出了更高的要求。一旦故障发生了，发图会将故障信息数据传送

8、到信息主站，建立一个故障信息矩阵，利用矩阵分析计算得到故障点，这是这样做计算量十分大消耗的时间长，并且在有一定的几率出现判断失误；而人工智能算法的模型构建复杂，故障定位效率差。 以上提出的方法对于定位因为相间短路引起的故障在方法原理上都是可行的，缺点就是实施方案比拟的复杂，有一定的即时难关需要攻关，并且要求要有较高的配电网自动化系统水平。 2 总结 通过对以上所有的方法今昔分析比照后可以发现：行波法的精度比拟高，定位效果也在输电网络领域等到了验证，但是针对配电网，行波法还需要作进一步的研究；阻抗法原理清楚简单，特别是其中的单端测距法，只需要在一侧进行测量，实现方法简单，容易到达，但是却只能够作

9、用于仅有单端测量条件的配电网；而根据配网自动化系统进行区段定位的方法虽然可以定位故障区段，但是测不出来准确的距离；因此，对于配电网短路故障而言，采取阻抗法进行故障定位即可，本钱不是很高，也可以满足配电网故障定位的实际需求，比拟合理。 但是，在带有多支分路的配电网系统中，由于无法解决伪故障点和伪故障分支这一难题，而且因为阻抗法的算法的问题，很容易出现有伪根或结果不收敛的情况，而且解方程的很容易被过渡电阻和系统运行方式干扰，无法排除伪故障点或伪故障分支。 因为这些是原理上的问题，在原理上很难解决。而故障指示器能够有效的检测短路故障，能够很好的应用于有多支分路的配电网络中，因此可以考虑将阻抗法与故障指示器结合起来使用，利用双方的优势取长补短。先是根据故障指示器指向的故障信息，再与各个分段开关处的FTU采集的信息相结合，这样就可以有效的进行区段故障定位与鼓掌分支的判断，再根据之前这些方法得到的信息，利用阻抗法对故障点进行精确定位。这样就可以解决伪故障点和伪故障分支的问题，而且当前只能配电网的迅速开展也为这些技术的实现做了有力的技术支撑。 综上所述，对于配电网短路故障，可采用阻抗法进行故障精确定位，同时依托智能配电网技术，考虑利用故障指示器来解决阻抗法的求解中出现的伪故障分