配电网故障诊断及预判系统研究

配电网故障诊断及预判系统研究

包红军

内蒙古呼和浩特供电局 内蒙古 呼和浩特 010010

摘要：随着社会的发展，我国的电力工程的发展也突飞猛进。配电网中分布着数量众多的电气设备。各电气设备在运行过程中都对应着其特有的运行特征参数，通过配电网故障诊断及预判系统对这些运行参数以及周边环境参数进行收集、分析和处理后，可以精准地呈现出各电气设备以及整个配电网所处的运行状态，对已经发生的故障做出快速诊断和定位，并对今后一段时间内的运行趋势和即将发生的故障做出精准预判。系统还可以根据事先设定好的权限向运维人员发出故障预警、执行或下发多种指令来确保在事故发生前消除故障隐患，尽可能避免设备在运行过程中发生故障，达到提前防范的目的。

关键词：配电网；故障诊断；预判系统研究

引言

目前，我国的电力行业正处于一个快速发展的阶段，社会经济和科技水平的进步，标志着人们对于电力的需求量越来越高，这就对要求供电企业提高供电水平。低压配电网的功能是以中压配电网的低压配电网为电源，将电能通过低压配电线路直接供给用户。低压配电网是电力系统中的极其重要的内容，优点众多，低压配电网安全可靠的运行，有利于提高电力系统的运行效率和供电质量，为人们提供更加优质的服务。

1智能配电网故障处理技术的特点

1．1提高技术处理的安全性

智能配电网故障处理技术可以自动检测出电网的安全隐患，同时将故障路段的电网与其他区域的电网进行隔离，防止故障扩大化，从而提高整个电网的安全性以及供电质量。智能配电网故障处理技术能够迅速发现故障位置，并迅速排除故障，减少给用户带来的影响，从而达到提高供电质量的目的。

1．2提高自动化和信息化程度

智能电网故障处理技术能够监听整个电网的运行状况，并以最快时间发现故障并解决故障，保障电网能够在最快时间内恢复运行。智能电网故障处理技术除了能够增强自动化外，还能够大幅度提高信息化程度。该技术减少了人工操作，有利于电网系统的快速运行。在发现故障问题后，智能电网会立即将最新情况汇报给控制中心，加强电网的信息化程度。

1．3加强电网互动性和主动性

智能电网故障处理技术可以自发监测电网内整体的运行状况，收集电网内所有数据，并针对已收集的数据进行分析，自主预测电网可能出现的故障、自动检测电网已发生的故障、自动处理和排除故障。同时，电网系统还可以使用人机互动技术，人工可以根据机器反应情况给出最优解决方案。此外某些具有操控权限的人员可以主动干预电网系统的运行状态，保证电网的良好运行。

2低压配电网故障分析

2.1低压配电网框架缺乏完整性

21世纪以来，我国的城市化脚步加快，电力系统发展迅猛，但是两者发展并不同步。在进行电力建设规划时，往往会忽略城市规划，并且城市的设施建设存在不确定性，电力工作人员不能有效的预测配网电源点的负荷电量，这就大大降低电力企业的投资效益，甚至导致电力系统存在重建的可能。另外，城市的土地价值越来越高，城市的其它项目规划存在复杂性，使得低压配电网规划建设落实难度加大。有时，一些城市或地区盲目追求电缆化率，影响低压配电网的安全运行，甚至会导致整个电网系统的瘫痪。因此，缺乏完整的低压配电网框架就会导致安全隐患，引发故障。

2.2低压配电网线路设计缺乏科学性

在低压配电网系统中，线路是重要的组成部分。低压配电网线路最主要的功能就是输送电能，且在低压配电设备中分布广泛，其设计会直接影响着电力系统的安全，因此，在低压配电网线路设计时应该更加注重方案的科学性、安全性和经济性。然而，受技术水平、设计理念等多种因素的影响，低压配电网线路的设计往往不能达到规范的要求标准，还有可能造成资源的浪费和安全隐患，引起各种各样的故障。

2.3故意破坏事件频繁发生

在低压配电网运维过程中，经常出现一些故意破坏电气设备的事件。首先，外力破坏事件。比如建筑施工中，挖土作业会破坏电缆设备，破坏电线杆，发生跳闸停电现象，影响电力系统的正常运行，引发供电故障，还会造成电力设备和人力资源的损耗。出现问题后，有关人员和部门缺乏责任心，拒绝赔偿，电力维修人员无法及时抢修线路，影响电力输送。其次，盗窃电力设施事件的频繁发生。因电力设备中含有大量的金属物质，一些不法法子偷盗电力设备并将其卖出谋取利益。近年来，此类违法事件频繁发生，严重影响人们的正常生活。防止低压配电网线路的人为破坏是一项艰巨而长期的任务，是每一个公民的责任和义务，需要有关部门进行相关的教育和宣传活动，提高人们的爱护线路意识，营造全民爱护电力设备良好环境。

2.4低压配电网检修设备陈旧

低压配电网在运行维护管理的过程中，难免会出现各种各样的故障问题，需要进行检修工作。然而，当前的低压配电网检修设备存在着老化陈旧的现象，由于长时间的使用，计量不准确的情况时常发生，不能很好地完成检修工作，而且一些检测仪器设置的参数不合理，使得很多检修试验无法顺利开展。当低压配电网出现故障时，技术水平落后导致无法正确分析故障原因，不能及时处理问题，费时费力，影响人们正常用电。

3故障诊断和预判系统核心技术分析

配电网故障诊断和预判系统整合了电气参数监控、环境参数监控、视频监控等各个子系统，做到了多系统的综合监控、综合管理、上传数据的综合诊断和分析，提高了系统的高效性，降低了多系统维护和管理的成本。系统采用基于神经网络和大数据分析的诊断系统，可对各子系统上传的数据进行充分的分析和挖掘，不仅可以完成故障诊断和预判、实现故障的精准定位，还可以依据采集到的相关数据，出具最优的技术方案，为配电网代维服务提供数据支撑。系统从设计、开发到产品选型都严格遵守可靠性和实用性的原则，尽可能地采用成熟的技术，具备较强的容错能力。该诊断系统在集成过程中吸收并采纳了多种先进技术，如图像编码压缩技术、基于神经网络和大数据分析的诊断技术等。成套系统在设计过程中充分考虑了后期的可扩展性以及同其他相关设备对接时的便利性，完全采用标准化、模块化的设计，严格遵循相关的国际／国内／行业标准。系统在设计过程中注重软硬件的稳定性、易用性以及日常维护的便利性，人机界面友好，对操作人员的专业素养要求较低。系统在设计时充分考虑了被监控电气设备安全、网络传输安全和数据存储安全，通过在数据采集端采取完善的技术措施，保证在数据采集的过程中不影响电气设备的正常运行；在数据采集和监控中心之间以及监控中心和远程客户端之间，采取了可靠的技术手段来防止非法访问和入侵，采集的数据采取数据采集端分布存储和监控中心云平台集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。

结语

配电网故障诊断和预判系统，具备故障诊断和故障前瞻性预判等功能，该系统基于神经网络和大数据分析，不仅可以实现故障精确诊断和定位，还可以实现故障预判，并可通过手机客户端将诊断结果和处理方案发送至运维人员。应用该系统后，不但可以在设备发生故障后极大地提高诊断效率和诊断的正确率，还可以在故障发生前发出警示或下发相应的指令，通过运维人员或者自动设置的程序启动相关的设备，消除故障隐患。

参考文献

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