电力系统配电线路连锁故障自动检测方法研究陈勇论文_陈勇

摘要:在改革开放的新时期,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,人们的生活质量在不断的提高。电力系统配电线路网络由于供电节点分配的随机性容易导致输电配电连锁故障,需要进行电力系统配电线路连锁故障自动检测研究,提出一种基于大数据融合和故障节点主动定位的电力系统配电线路连锁故障自动检测算法。构建电力系统的输出电流均衡配置模型,根据电力系统配电线路的节点分布进行输电配电的自动控制和均衡分配,在输电配电系统中进行输电配电信号的频谱特征提取,采用支持向量机学习技术进行电力系统配电线路连锁故障特征点的自主定位,结合匹配滤波检测方法进行电力系统配电线路信号的连锁故障特征检测,根据检测结果进行电力系统配电线路的连锁故障自动检测和修复。采用故障节点主动定位技术进行电力系统配电线路连锁故障修复,实现连锁故障自动检测。仿真结果表明,采用该算法进行电力系统配电线路连锁故障自动检测的准确性较高,故障修复能力较强,提高了电力系统配电线路的输电配电质量。

关键词:电力系统;配电线路;连锁故障;自动检测;修复

引言

对于配电系统来说,线路的正常运行时整个运行环节中的关键所在,占据着十分重要的地位。配电线路的运行安全、可靠运行稳定性对于系统的安全运行有至关重要的影响,也是用户日常用电的基础条件。只有企业自身不断提升线路运行安全性及稳定性才能够促进线路的正常运行,保障居民用电安全。定期对线路进行预防检查,当线路出现故障时能够及时进行分析及检修工作,根据有关规范进行操做,能够从根本上保证运行安全,提高工作人员的安全防范意识至关重要,这是保障线路稳定运行的基础。

1电力系统配电线路连锁故障

1.1线路接地不当

连接地线技术在电力安装时,承担着维持线路的正常工作,保护线路以及减少故障的作用。线路的正常工作,还能保证检修人员的生命安全是必要的安全应用用措施。通常使用的保护性接地措施主要有设备外壳、应运变压器以及杠杆接地等三种措施,正常使用保护接地措施能够最大限度的保证人们的人身安全,但是在现实情况下,这一安全性经常会被工作人员所忽略,施工人员不采用接地方式,会给人们日后的生活带来影响,即使在施工过程中应用到了接地方式,但是不合适的接地方式也会给人们的生活带来隐患。通常出现的情况有配电线路的绝缘点损坏,电流在正常使用的过程中就会出现过电流或者电压过重的情况,使用时间一旦过长就会对电线产生负担,使接地线路发生问题,还会对电力系统的正常使用产生阻碍,更严重的还会对人们的生命产生威胁,所以施工人员一定要重视线路接地的工作。

1.2线路运行出现短路

配电网线路正常运行过程中经常会发生短路的情况,电路发生短路情况经常会受到多种因素的影响,以下笔者将对几种主要因素进行详细介绍。第一种:自然因素导致线路短路。目前我国的整体线路普遍处于架空的状态,一些人烟稀少的地区由于常年无人,就较容易受到自然环境变化的影响,常见雷击、大风、暴雨雪等,这些不利的自然环境极易导致线路断裂甚至是全部击穿的情况,就会增加线路出现短路故障的风险。第二种:鸟类迁移影响线路运行。鸟类在飞行过程中给经常会在线路上进行停留,有些鸟类甚至会在线路非常密集的地区建设巢穴,长此以往,线路内部之间极其容易出现短路现象,轻者引发居民用户出现跳闸现象。第三种:人为外力破坏线路正常运行。人类在自然活动中如果稍加不注意也会破坏线路的正常运行,一些司机在驾驶车辆时不慎撞到电线杆,或者是将电线不慎挂断。一些居民在砍到树木时缺乏相应的保护措施,树木倒下时树枝不慎挂断电线,这些都是属于外因引发线路短路的重要因素。

1.3电力系统配电线路中的超负荷故障

配电线路出现问题也与配电线路自身的负荷以及材料和结构有关,只有在负荷参数的要求范围内进行使用才能保证最佳的运行效果。但是在实际情况下,电力系统的配电线路常常超负荷的运行,很容易造成电线故障。通常情况下,电力系统的超负荷运行常常出现在夏季,因为空调等一些大功率电器的使用。配电线路在设计时不合理,电线接入的负荷进行限度设置。在运行过程中一旦出现负荷的现象就会出现配电线路的过热情况发生。一旦电线线路过热,配电线路就会因为巨大的热量而产生烧毁,严重的还会造成火灾。

2故障自动检测方法优化

2.1电力系统配电线路连锁故障特征点提取

在构建电力系统的输出电流均衡配置模型的基础上,进行电力系统配电线路连锁故障的自动检测优化设计,本文提出一种基于大数据融合和故障节点主动定位的电力系统配电线路连锁故障的自动检测算法。通过信息传感处理设备获取能反映电力系统配电线路连锁故障特征的有用状态信息,给出电力系统配电线路中采集的原始故障状态分布信息模型及包络表达式为:

式中,v表示电力系统配电线路连锁故障的关联指向性系数,u(t)为特征分解系数,采用输出电流均衡配置模型构建电力系统配电线路的关联规则模型,计算如下:

采用小波变换方法进行电力系统配电线路连锁故障数据的特征分析,特征提取输出为:

采用支持向量机学习技术进行电力系统配电线路连锁故障特征点的自主定位。支持向量机最开始是用来解决模式识别问题的,在训练样本量较少的前提下,其仍然能够保证测试集存在较小的误差,通常情况下,支持向量机是从线性可分条件下的最优分类面发展而来的,因此,本文采用线性横向均衡控制方法,得到输出连锁故障特征的谱序列s(t),有用荷载信息z(t)实部表示频率响应,当电力系统配电线路输出局部平稳,采用匹配滤波检测方法进行电力系统配电线路荷载信息的连锁故障特征检测,得到的荷载信息模型为:式中,ui(t)和φi(t)分别为电力输电配电中传输信号的时域特征和频域特征。采用双线性Hough变换得到电力系统配电线路连锁故障特征的时频分量特征为:将电力系统配电线路中的有用荷载信息s(n)和噪声v(n)分开,结合电力系统配电线路连锁故障的特征提取方法实现故障检测。

2.2新技术应用要点

各类新理念、新技术也能够较好服务于输电线路故障排除,如线路故障指示器、新型作业器具、新型故障定位方法等。线路故障指示器可安装于易发生故障的输电线路位置,如树木生长迅速位置、雷击频繁位置,同时还需要针对性选用故障指示器类型。

2.3加强电力系统工程技术人员的管理工作

电力系统管理人员应提高所有工程技术人员的专业能力,提高他们的责任意识。从而保障电力系统的正常运行。可采用一系列的方法,加强工程技术人员的专业能力,比如对电力系统的工程技术人员进行学习学习一些先进的配电线路的措施。

结语

进行电力系统配电线路的自动检测,结合电力系统配电线路均衡控制设计,提高电力系统配电线路的连锁故障修复和诊断能力。提出一种基于大数据融合和故障节点主动定位的电力系统配电线路连锁故障的自动检测算法。构建电力系统的输出电流均衡配置模型,根据电力系统配电线路的节点分布进行输电配电的自动控制和均衡分配,在输电配电系统中进行输电配电信号的频谱特征提取,采用支持向量机学习技术进行电力系统配电线路连锁故障特征点的自主定位,结合匹配滤波检测方法进行电力系统配电线路信号的连锁故障特征检测,根据检测结果进行电力系统配电线路的连锁故障自动检测和修复。

参考文献

[1]疏奇奇,肖坚红,任玮蒙,等.电力系统中的配网线损分析方法研究[J].自动化与仪器仪表,2018,3(21):28-31.

[2]葛云露,吴梦,姬生云.一种联合式射频窄带信号时差估计方法[J].中国电子科学研究院学报,2018,13(2):127-130.

论文作者:陈勇

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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