探讨智能配电网故障快速定位与故障恢复

叶国豪

摘 要：随着现代化智能技术的发展，配电网系统正在朝着先进化、智能化方向发展。智能配电网最显著的特征在于能够实现故障的自动化定位、自动化隔离，同时能够及时恢复故障，从而减少大范围断电问题。本文探讨了智能电网故障快速定位技术以及故障恢复策略。

关键词：智能配电网；故障定位；恢复

中图分类号：TM73 文献标识码：A

智能配电网具有智能化特征，配网出现故障以后要对故障进行快速定位，对此需要研究科学的故障定位方法，提高故障定位的精准度，在此基础上来采用技术措施来恢复故障，从而维护并确保智能电网的运行质量，减少因为故障问题所带来的不良影响。

一、智能配网故障定位的流程和步骤

对于智能化配电网来说，当其处于故障状态时，要按照一定的流程和步骤进行故障定位，具体流程为：

1.分析故障类别。凭借观察、分析负序电流、零序电流来对应得出结论，该故障属于相间短路故障，还是相接地故障。

2.判断故障相。通常应该通过计算三相电流的小波能量之和来对应明确故障相，这是因为不同的故障相能量和的数值不同。例如：单相接地故障下，小波能量和为最大，相间接地故障则相反。

3.故障定位。明确故障类别、以及相以后，则要进行故障定位，通常情况下应该逐个级别、逐个层次地开关节点，对应分析有无故障。

4.故障的准确定位。对发生故障的大致范围大致估算后，再进行精准化定位。

二、智能配网故障定位的技术和方法

1.神经网络法

这是一种全新的配网故障定位方法，其技术原理为分布式并行对应进行信息处理，对各相的电气量加以采集，并深入分析，对应来确定故障大概的范围，再逐步精确定位。

首先应该创建一个数据模型，立足于现实参数，来进行模拟计算，对应得出测试与训练的样本，利用神经网络来记录信息，同时，深入学习这一神经网络，再对应展开具体的测试与监测工作，当发现电网运转模式出现变化时，则要再次检测，相反，则可以启动配网馈线终端设备对应定位故障。

2.行波法

现阶段，智能配网系统最常见的故障定位方法为行波法，通常能够根据故障的具体列别以及网络架构之间的区分度等来进行故障定位，行波法又包括A/B/C/D/E/F几大方法，每一类方法有着自身的工作原理。

例如：A方法主要是依托于波的反射，通过测量从注入行波到反射波返回这一区段的时间长短来对应定位故障。

B和D则是双端检测法，简单说就是当故障出现后，向两端发射行波波头，凭借行波抵达的时间来对应锁定故障的区位。

C方法则是把某一脉冲信号添加到故障回路内，再对应记下脉冲反射过程中的时长，凭借反复的记录最后更加准确地定位故障。

E和F方法则是根据重合闸分闸与合闸的原理进行故障测量，相比之下精准度较高，然而其中的投资则较多。要想有效确保故障精准定位，可以尝试行波法来定位故障区段，采用交流定位法来精准定位，具体的过程如下：

行波信号注入线路→注入信号的采集→行波特征分析→明确故障区域→确定故障点位置→区域内信号检测→线路首端交流信号注入。

3.和声算法故障定位

一般来说，配网故障主要采用二进制编码，其中0代表无故障，1则代表有故障，-1则代表负方向过电流。

此方法的运行原理为：根据分区域处理法来对配网进行划分，其中包括：无源树枝、有源树枝两大类，上传故障电流的相关信号，排除无源树枝，并明确维数，这样各个变量值都能以0或1的形式表示出来，对应呈现出线路的工作状态，再对数据库进行更新，判断目标函数。

由于配网通常开环运转，各个联络开关均能充当独立闭合环，和各个开关开合状态之间交换，这其中网络依然处于辐射状态。单联络环配网的基础上，可以优化配网达到控制解码维度的目的。各个单联络环都要编码处理，闭合各个开关，让出度和入度之合小于2的节点连接支路，合成一个支路组，能够达到相同的解环效果，如图1所示。

三、配电网故障快速恢复法

1.单联络环网连通恢复

配网故障时，分段开关将自动将故障分隔开来，据此应该闭合一切单联络环所对应的联络开关，以此来重新让网络连通起来。因为各个分段开关设置了多个环，相邻环间也有着公共开关，对此，则可以根据单联络环矩阵来做出故障判断。第一步明确联络开关的数目，用n表示，故障分段开关则分别用S1，S2，S3……表示，零矩阵则定义成：Bnxc，找到Si单联络环关联矩阵中所对的xi，同时，把相关信号数据等拷贝至矩阵B的第i行，对应的矩阵则用以下关系式：B（i，：）=A（xi，：）来代表，再对应分析B内相同行，试着去掉其中一行，同时，分析B矩阵内有无非零元素，当发现非零元素后，则应该让其充当联络开关号码，保存至P，同时让一切非零元素变成0，并发现和最小元素相对的联络开关，同时明确转供裕度最大的开关支路。

2.切负荷故障恢复法

网络重构可能无法彻底消灭线路过电压，同时，当电压超出某一限度，则需要在网络重构系统内发现最优解，依靠其进行负荷切除，以此来更为高效、及时地恢复配网，并实现的安全运转。

其中的原理为：在重构中获得网络拓扑，逐层分解电源线路，其中和电源最近的设置为第一层支路，再顺着辐射网系统来锁定线路末尾，对应得出剩余层，可以自最大层入手，来逐层分析检查各层内支路有无过载现象，对应明确过载功率，自过载支路入手，进行搜寻，从而明确负荷切除位置，一般来说要保证所切除的负荷量，大于过载功率。

3.配网重构恢复

根据和声算法，可以重新构架配网结构，具体的步骤为：

（1）联络开关的设置。为发出动作的联络开关安装于能够操动的联络开关范围内，分别用L1，L2，L3，L4……来标号，同时，对应明确维数2n。

（2）初始化HS算法参数。这其中既包括解维数又包括和声记忆库，用HM来代表，同时也包括微调概率，迭代次数等。其中来自于HM的HMS初始解并非有规律，而是任意产生，能够回归至HM，对应计算得出各个目标函数，同时，生成新解。可以从中任选机数r1，当发现r1的值较小，小于HMCR时，就能够于HM内部任选一变量，或者从HM内抽选以随机值。

无论是哪一个变量，都应该根据以上的规律、规则成熟来对应生成一个新解，并计算目标函数，不断更新HM，并判断出fitness，检查分析该数是否是最优解，当发现是优解时，则应换成HM内的差解，而且还要判断分析出能否达到特定条件，达到特定条件终端循环。

结语

配网智能化建设能够提高配网运行水平，减少故障对配网的威胁，提高配网供电恢复率，有效控制配网的运行风险。智能化条件下要积极研究故障快速定位的方法，采用先进的故障定位方法，及时精准地找到故障，同时，采取措施来恢复配网的正常运转，从而提高配网的运行水平，为配网创造一个安全、稳定的运行环境。

参考文献

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