配电网故障定位中的自动化技术应用

配电网故障定位中的自动化技术应用

史如军

鄂尔多斯供电公司，017000

摘要：电力系统配电网中自动化技术应用的功能突出，体现于在线监测及数据搜集功能、馈线自动化功能等方面。要想充分发挥其功能，还需明确把握电力系统配电网自动化的设计要点和关键技术，以推进供电质量的持续改进。本文主要对自动化技术在电力系统配电网工程中的应用进行阐述，希望对配电网的安全稳定运行起到积极参照作用。

关键词：配电网故障；自动化技术；技术应用

1电力系统运行存在的问题及解决办法

1.1能源效率低下

传统的电力系统在能源传输和分配过程中存在能量损耗的问题，这是由长距离输电导致的传输损耗、变压器和晶闸管等电力设备的能量损耗，以及线路的电阻损耗等导致的。这些能量损耗导致能源利用率低下，也加剧了能源资源的浪费，并对环境产生不良影响。解决这一问题需要采用高效的输电技术、合理的负荷调度以及能源储存技术等。

1.2供电可靠性低

电力系统的供电可靠性是指持续地提供稳定、高质量电力的能力。然而，传统的电力系统容易受到天气条件、设备故障和人为因素等干扰，导致供电中断。改善供电可靠性需要采用配网自动化技术、智能设备监控和故障检测等手段，快速识别和恢复故障，推广能源多元化，建立备用能源系统，如备用发电机组和

应急电池等，以在突发情况下提供紧急供电保障。

1.3负荷与供电不匹配

传统的电力系统面临着可再生能源波动性大、传输距离长等问题。当可再生能源高比例接入电力系统时，由于太阳能和风能等可再生能源的不稳定性，造成了负荷与供电之间的不匹配。在高峰期，虽然可再生能源可能产生过剩的电力，但在低谷期可能无法满足需求。解决这个问题的方法是建立可再生能源的预测模型，并结合实时监测数据和天气预报数据进行负荷调度和能源管理，更好地平衡负荷和供电之间的关系。

2配电网故障定位中的自动化技术应用

2.1故障诊断算法

通过合理的算法应用，能够对数据进行快速准确地分析，从而实现对配电网架空线路故障的及时诊断和定位。配电网架空线路故障通常表现为电压异常、电流波动、功率损失等特征，数据挖掘和机器学习算法可以对这些数据进行分析，发现其中的规律和特征。例如，可以利用聚类分析方法将历史数据按照特征进行聚类，发现不同类型故障的数据模式；通过监督学习算法，可以建立故障诊断模型，对不同类型故障进行分类和识别；可以利用异常检测算法识别数据中的异常情况，帮助工程师找出潜在的故障因素。这些算法的应用，可以从海量的数据中找出故障的规律和特征，为故障诊断提供更为准确的依据。

人工智能技术如深度学习、神经网络等具有强大的数据处理和分析能力，可以处理配电网架空线路的大规模复杂数据。通过深度学习算法，可以建立复杂的故障诊断模型，从而实现对电网架空线路故障的智能识别和定位。例如，可以利用卷积神经网络（CNN）对电流、电压波形进行分析以及提取特征，并进行故障诊断。另外，基于强化学习的智能算法也可以实现对配电网架空线路故障的实时监测和诊断，根据不同的故障情况制定相应的应对策略。这些基于人工智能的算法应用，可以利用大量历史数据进行深度学习和模式识别，为故障诊断提供更为智能和准确的支持。通过故障诊断算法的自动化技术应用，配电网架空线路的故障诊断变得更加准确和高效。基于数据挖掘和机器学习的算法可以发现数据中的规律和特征，提高故障诊断的准确性；基于人工智能的算法则可以对大规模、复杂的数据进行处理和分析，实现更为智能化的故障诊断。

2.2远程控制与自动化技术

（1）智能设备远程控制技术的实施。智能设备远程控制技术在配电网自动化中扮演着关键角色，为提升供电可靠性提供了强大支持。通过远程监控和控制设备，运营商可以实现对配电网络的实时管理和调控。根据国际能源署（IEA）的数据显示，在引入智能设备远程控制技术后，故障响应时间平均缩短了30%，同时系统的平均停电时间也减少了近25%。这种技术的实施不仅提高了供电系统的响应速度和灵活性，还有效降低了因故障造成的损失。智能设备远程控制技术使得配电网具备了更高的自动化水平，为优化供电网络运行提供了重要保障。

（2）自动化调度系统对供电可靠性的提升。自动化调度系统作为配电网管理的重要组成部分，对提升供电可靠性发挥着重要作用。通过结合实时数据采集与智能分析技术，自动化调度系统可以对供电网络进行动态调整和优化。在亚洲某国家的一项电力改革项目中，引入自动化调度系统后，供电系统的平均可靠性指标提高了15%以上，系统运行效率得到显著提升。自动化调度系统不仅能够实现对电力设备的智能管理和调度，还能及时响应系统异常情况并优化供电方案，预防或降低供电事故发生的可能性。

（3）远程故障修复与恢复技术的应用。远程故障修复与恢复技术在提升供电可靠性方面发挥着关键作用，有效缩短了故障处理时间并减少了停电影响范围。通过远程监控和遥控技术，运营人员可以迅速识别故障位置，并采取相应措施进行远程修复。据欧洲电力协会（EURELECTRIC）的数据显示，采用远程故障修复技术后，故障平均修复时间减少了40%，同时停电用户数目也明显下降。这种技术的应用不仅提高了故障处理的效率，还降低投入成本，提升供电系统的可靠性和稳定性。

2.3远程运维

远程运维作为自动化技术在配电网架空线路故障诊断中的重要应用，具有重要意义。远程运维通过远程监控、诊断和操作，可以大大提高配电网架空线路故障诊断的效率和准确性。通过自动化技术的应用，配电网可以实现远程监测整个架空线路系统的运行状态和参数。在配电网的各个关键节点上设置传感器和监测装置，可以实时采集架空线路的电流、电压、温度、湿度等数据。这些实时数据将通过网络传输到远程监控中心，操作人员可以通过远程监控系统实时查看配电网的运行状态。通过远程监控，操作人员可以及时发现和诊断潜在的故障隐患，如过载、短路、断线等问题，为故障诊断提供重要数据支持。远程监控还可以实现对配电网环境的监测，如局部天气、风力等，从而及时调整配电设备的运行参数，预防可能发生的故障。在配电网发生故障时，远程运维系统可以通过自动化技术实现远程诊断。通过远程监控系统收集的数据和信息，配合故障诊断系统分析，可以迅速定位故障位置和类型。操作人员可以通过远程运维系统远程下发指令，实现对配电网的开关操作、设备切换和参数调整。在一些简单的故障情况下，甚至可以远程实施故障排除，恢复配电网的正常运行。通过远程诊断和操作，可以避免人为干预和现场操作的必要性，提高了故障处理的效率和安全性。

结束语

配网自动化技术的应用可以提高电力系统的运行效率和可靠性，通过实时监测、诊断和预防性维护，配网自动化系统能够及时发现潜在问题并采取相应措施。然而，在应用过程中需要解决技术复杂性、数据安全性和隐私等潜在问题，并管理好影响因素，以确保配网自动化技术的有效性和可持续性。未来，配网自动化技术将朝着更智能化、高效能源管理、全球化应用和安全保护的方向发展，这将有助于提升电力系统的运行效率和可靠性，推动可持续能源发展，并满足用户对能源的需求。

参考文献

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[2]苑波,李至蕙,王笑乾等.城市配电网故障定位技术的分析[J].河北电力技术,2021,40(02):35-38+59.