10千伏配电网故障分析

10千伏配电网故障分析

刘力维宁晓伟张文凯

国网博尔塔拉供电公司，新疆博尔塔拉833400

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。随着电力系统的发展，电网的规模越来越大，结构越来越复杂，不同区域之间的联系也越来越紧密，这就使得系统中所产生的故障对系统自身的干扰也随之增加；作为电力网的末端，配电网络直接与用户相连接，它直接反映着用户对供电安全与品质等方面的要求。据统计，电力系统中绝大多数的故障来源于配电网。本文就大数据分析的配电网络故障展开探讨。

关键词：配电网络；故障；查找；处理

引言

电力能源是人们生活中的常见能源，对人们的生产及生活具有重要影响，近几年人们对电能的需求日益增加，电力工程的建设规模也不断拓展。电气企业运行与配电网络存在联系，因此，需要重视配电网络安全隐患。

1配电网络故障趋势判断原理及复数矩阵的获取

（一）配电网络故障趋势判断原理分析。对配电网络故障趋势进行判断时，主要分为两大部分：(1)配电网络故障诊断模型的建立。根据配电网络的结构简化模型或网络拓扑结构，构造出相匹配的电网络故障发生时的逻辑推理进程；(2)根据建立的故障诊断模型进行推理。依据已知的配电网络故障信息，赋予初值，以配电网络的运行规则为基础进行计算，得到最终结果。与此同时，还需要对信息采集及处理，构造故障元件库和故障元件最终判定。信息采集是指当电网系统发生故障时，从电网系统中获取信息源，得到保障设备及断路器情况；构造故障元件库是依据整个电网的结构进行分析，对也许产生故障的区域进行分类，把可疑元件集合形成故障元件库；故障元件判定是依据诊断结果和故障元件判定规则，得到最终的故障元件。（二）配电网络故障复数矩阵的获取。在分析配电网络故障趋势判断原理的基础上，采用S变换法获取其配电网络复数矩阵，为配电网络故障趋势判断提供基础依据。S变换是小波变换的扩展，作为一种时频分析方法，对连续小波变换和短时傅里叶变换有扩展作用。其继承了小波分析变换的时频分析能力，也通过利用傅里叶变换，增加计算速度，其不仅能提取原始信号的幅值信息，且能获取相角信息，为研究故障趋势判断提供了有力的支持。配电网络故障信号h(t)的变换能够表示为：

综上所述，在分析配电网络故障趋势判断原理的基础上，采用S变换法获取其配电网络故障复数矩阵，为配电网络故障趋势判断提供基础依据。

2配电网络故障监测与处理的策略与方案设计

2.1整体策略

当配电网处在平稳运转的情况之时，网络中多方面节点的运转情形通常是保持统一的。这时，基于配电网节点运作数据搭建的高维时空情形监测矩阵的行间差异程度不高，多方面节点在高维空间中表现出集中式的点，不会出现离群点。当配电网出现了一些故障的时候，网络之中故障点和正常点的运转状况会产生很大的不同，每一个节点在高维空间中表现出的是离群点，这时，较少的故障节点会由于与正常节点较远而构成离群点。所以，在开展智能配电网状态监测活动的过程之中，相关的工作人员只要求核验出高维时空状态监测矩阵有没有出现离群点，就能够顺利地实现配电网运作情形的监测工作，再综合离群点的联系，也就能够明确到故障点的精准方位。

2.2线路质量问题控制方法

配电线路设备及电网运行情况展示实时监测，输配电设备及输配电网络，运行过程中需要对其进行跟踪及诊断，从而将安全隐患排除，防止线路故障发生，维持输配电线路运行稳定性。线路在铺设后需选择管理模式，部分线路依旧采取人工管理模式，该管理模式相对落后，可利用智能管理方式，将停电问题有效处理，将故障范围进一步缩短，使配电线路质量进一步提升，保障线路运行稳定性。配电线路设备需进行标记，我国不同地区配电网络利用范围不断扩大，乡镇及农村地区用电量进一步增加，输配电支路及输配电节点需要适当增加，缓解负荷压力，但也会增加一定的检查难度，使线路巡逻时间延长。杆塔设备编号存在模糊不清问题，导致线路检修过程更加顺利。针对此类问题，配电线路设备在故障排查过程中，需强化对杆塔设备的命名，从而使检查工作更加顺利，对杆塔及配电位置进行有效定位。

2.3配电网络故障信号的采集

在获取配电网故障复数矩阵的基础上，采用BP网络算法对配电网络故障信号进行采集。BP网络可以通过传播算法自动采集内部故障信号。则隐含层各神经元的配电故障信号净输入与输出：

2.3方案设计

方案设计划定出四个环节：第一，数据预处理。这一流程的目标就是对传感装置中的原始数据予以一定程度地选择，由此降低数据的比重，同时产生本文状态监测和故障活动中所要求的初始特征量矩阵。这一流程涵括了环节包括特征量择选、网络关联矩阵搭建和区域差分工作。第二，数据融合。这一流程运用数据融合的理念，相关的工作人员在空间上把多方面电气特征量搭建的单时段单电气特征量的状态监测矩阵结合成多电气特征量的状态监控矩阵；接着，再把这一个矩阵于时间序列中更加大范围地拓宽，最后才能产生高维时空状态监测矩阵。第三，数据解析和可视化处理。在这一流程之中，相关的工作人员需要运用多维尺度解析算法对监测矩阵予以优化，在确保多个对象相对联系维持稳定的基础之上，表现好高维数据在低维空间，在实现数据可视化的过程中还可以减少低价值数据量，由此更深层次地完成数据融合的目标；接着，在降维工作完成之后的时空情形监测矩阵予以离群点核验，由此维持智能配电网运作情形的高效辨别。第四，状态辨别环节。在这一工序之中，相关的工作人员需要根据数据解析的结果开展状态辨别，再按照配电网的状态予以针对性的处理。非正常情形之下的状态改善是对智能配电网目前状态予以改善把控，这就是为了更好地防御和减少故障出现的整体机率，是自愈调控过程中防御调控的项目。时空状态监测矩之阵中的离群点和故障节点是分别相对照的，故障节点所处的位置就是故障范围。所以在事故出现之后，数据处理中心只需要往这一范围中的测控一体化终端传输跳闸指令就能够实现故障的远离。

结语

配电网络发生故障，且老化问题严重，电力企业需要重视此类问题，并注重安全隐患的查询工作，更加理想的认识到安全隐患。伴随电力机制的发展，电网的范畴逐渐扩大，架构愈来愈繁杂，不同区域之间的联系也越来越紧密。考虑到其作为电力网的末端，配电网络直接是和电力使用者相互联系的，所以，需要对配电网络故障分析予以足够多的重视。

参考文献

[1]李志伟.基于继电保护与配电自动化联合的配电网故障处理方法[J].广东科技，2015.

[2]王阳.基于图论的配电网故障行波定位新算法[J].电力系统自动化，2016.