摘要：配电网是电力系统中直接面向电力用户的核心环节，其供电质量的优劣密切影响着正常生产生活的开展。随着配电网结构扩大化及其复杂化，其发生故障的概率也相对增加，且为满足用户对供电质量和供电可靠性不断提高的要求，在配电网发生故障时，有效地进行故障诊断是保证故障区间隔离，减小停电范围、以及恢复用户供电的先决条件。为此，本文就当前典型的配电网故障诊断技术及处理方法做简要的介绍。
关键词：配电网；故障诊断；处理方法
1我国配电网现状
近年来，伴随着经济的发展，我国乃至世界电力发展的重点逐级由发电向输配电转变，电力作为特殊的商品，供电质量和可靠性是用户关注的重点。而电力系统不可避免地受到故障影响而导致停电，影响生活生产，甚至可能发生危害国家安全的重大事故。同时，为了满足电能用户日益增长对供电可靠性，特别是连续性的要求，配电网结构不断进行优化。虽然配电网的发展取得显著成效，但相对国际先进水平仍有差距，城乡区域发展不平衡，供电质量有待进一步改善。2万亿配电网建设改造计划正是在为能源互联的远期目标打基础的。表述内容包括“加强配电自动化建设，构建智能互动服务体系，探索能源互联新技术"，“推动智能互联，打造服务平台"。这里面包含的用户信息互动、分布式电源接入、智慧城市等项目。
2配电网故障诊断方法
电力系统故障诊断是根据事发环境下各类信息进行故障识别的过程。电力系统的不断发展使得电网的规模越来越大，结构愈加复杂，其故障的发生关系到电力系统安全稳定运行问题。当发生故障时，能够及时、准确地对故障进行诊断，是解决以上问题的重要工作之一。因此，专家学者们也进行了大量相关的研究工作，提出了多种故障诊断技术和方法，主要有故障电流法、专家系统、神经网络以及优化技术等。
2.1故障电流法
故障电流法是以图论为基础，根据配电网的拓扑模型进行故障诊断。其基本原理是根据配电网络的结构写出网络描述矩阵和根据故障信号写出配电网络故障信息矩阵，进而由网络描述矩阵和故障信息矩阵相乘后得到一个描述矩阵，再对描述矩阵进行规格化处理，得到故障判断矩阵。当发生故障时，依据故障判断矩阵进行故障判别和定位。该方法依据系统潮流的变化来进行判断，简单易处理。但当故障时系统的结果和参数变化，使得潮流的计算和分析处理耗时较长，会影响诊断和恢复处理速度，难以达到理想的效果。
2.2专家系统法
专家系统是一种在特定领域内具有专家水平解决问题能力的程序系统。它能够有效地运用专家多年积累的有效经验和专门知识，通过模拟专家的思维过程，解决需要专家才能解决的问题。专家系统在配电网故障诊断中的典型应用是基于生产式规则的系统，它把保护断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出了，形成故障诊断专家系统的知识库，通过查找知识库对报警信息进行推理，获得诊断结论。但是不可避免在实际应用中存在一些缺陷：知识获取瓶颈、系统维护难、容错能力差等问题。现在多是将专家系统与其他方法结合起来进行故障诊断。
2.3模糊神经网络的信息融合
针对目前对接地故障的诊断方法中存在的速度慢、误判与漏判的情况，提出了基于信息融合的配电网故障诊断方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆信息融合的方法可以充分发挥全方面、全方位的作用，改善单一信息的不足以全面反映诊断对象的特性的缺点，因此从理论上来讲基于信息融合的方法可以很好的处理不确定的信息。
2.4 优化技术
目前，国内外学者也提出了多种优化算法，采用优化算法进行电网的故障诊断是一种新的思路。采用优化算法需要根据电网故障的特点设定假想事故集的目标函数或适应度函数，各种优化算法根据适应度值对假想事故集进行更新，直至搜索到适应度最大的假想事故集,以作为最终故障诊断的结果。其实质是将故障诊断问题转化为无约束的一整数规划问题进行寻优处理。目前研究得较多的是遗传算法、禁忌搜索、模拟退火等算法等等。
3配电网故障处理措施
3.1改善设备老化现象
环境污染和空气中盐分含量是导致设备老化的主要因素。对于不能继续使用的老化线路，应当根据功耗现状和预期需求，制订合理的改造计划，提醒用户及时改造更新。对于其他的老化设备，如绝缘子等，应当根据老化程度和设计使用寿命，结合现有的维护技术和维护成本进行可行性评估，对有维护价值的设备按期进行技术维护，没有维护价值的及时予以更换，以减少线路故障发生的概率，保证电力的正常供应，提高运营效益。
3.2改进配电网结构
为了进一步降低配电网故障概率，要根据供电负荷变化情况对配电网结构进行优化改进，不断提高环网效率。线路发生故障后，可利用环网优势进行继续供电，在缩小停电范围的同时保证供电质量，减小对正常生产生活的影响。与此同时，线路荷载检查过程中，工作人员要制订一个科学合理的应急预案，适当延长线路负荷较高区域检测时间，尤其是用电高峰期。一般情况下，环网结构采用拉手形式运行，安全性和稳定性得到了保障，而自身稳定性不理想的配电网可以采用双向回路结构，能够获得更高的结构稳定性，但是也应该考虑到投资规模的增加。
3.3配电网适应能力提升
配电网运行在恶劣的自然环境下，容易受到外部因素影响而导致故障，所以要采取有效的防护措施。首先，配电线路要做好防雷工作，在基于历史数据统计分析的基础上，根据现场的实际条件，设置有效的防雷设施。与此同时，应加快设备的更新改造工作，选择性能更加优异的绝缘子，提高绝缘性能，避免污闪。对于维护工作人员，要定期检查接地网的绝缘情况，确保其最佳的工作性能。
结语
经济与社会的持续发展，加大了用电需求，对配网系统的运行质量也提出了全新的要求和挑战，配网故障频繁出现，对整个配网系统构成了极大的威胁，影响了配网运行质量，对此要加大对配网故障的诊断力度和完善处理方案，采用先进的诊断技术和方法，确保故障时能被及时定位，及时隔离故障，恢复配网系统的正常供电。
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论文作者:方雯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 配电网论文; 故障诊断论文; 矩阵论文; 方法论文; 专家系统论文; 结构论文; 《电力设备》2017年第34期论文;