配電網故障分析與預測系統的應用探究

摘 要：配網實際運行中會出現多重故障問題，從而影響配網的安全、可持續運轉，配網故障分析與預測是解除故障的有效方法，對此需要一個健全完善的故障分析預測系統，依托于多種現代化高端技術，來分析故障與溫度、負荷等的關系，從而確保及時發現故障，解決問題。

關鍵詞：配網故障；分析預測系統；結構；設計與應用

配網負荷同氣溫等存在一定關系，可能導致多種故障問題，為了能夠及時發現并解除故障需要建設一個故障分析與預測系統，依據負荷與氣溫間的關系來科學預測故障，提高故障解除工作效率，達到預期的工作目標。

1 配網故障分析與預測系統結構

該系統主要由故障分析系統、預測系統以及信息發布系統構成。系統整體上是以故障分析為依托，提供精準的數據、信息。為了達到數據的分類分析，歷史數據能夠提供準備好的數據，通過分類分析與歷史數據對比兩大方法得出一系列統計數據，從而為科學的決策帶來參考。

通過預測能夠初步得到故障類型，再分析數據，根據分析結果來進行數據挖掘操作，創建一個預測模型，獲得一系列參數，對故障、負荷量等進行預測，這樣才能為設備保護、故障檢修等創造有利條件。

2 配網故障分析與預測系統的設計與應用

2.1 故障分析子系統

子系統主要包括：故障綜合分析模塊、分類分析模塊、歷史數據對比模塊，而且不同模塊參照各個時間段、關系量等又被劃成幾個分支模塊，如圖1所示。

憑借這三大模塊對故障進行逐步地分析、分解、對比，能夠得到更加清楚、清晰的數據，從而明確數據分析任務，為科學決策帶來依據。

2.2 故障預測建模子系統

該子系統最根本是要創建一個能發揮預測功能的數學模型，第一步選定數學模型，根據具體測試的數據，獲得其中的參數，再得到預測模型，以此來分析預測配網系統可能出現的故障與問題，為了確保預測模型功能的有效發揮，最關鍵是要選擇一個能夠切實反映客觀事物的預測性模型。

該系統運行中必然涉及到數據挖掘，其目標就是輔助故障人員及時發現數據間的關系，找到潛在的因素，挖掘原理體現為：在數據中心找到潛在的信息數據，數據挖掘中涉及到一系列方法：數理統計、邏輯推理等。

2.3 數據挖掘過程

數據挖掘主要是挖掘一系列關系型數據，例如：氣溫和負荷關系，進而能夠結合氣溫數值來對應預測負荷大小，基于特定的樣本數據來創建一個數據模型，再來檢驗其科學性、合理性。由此能夠形成以下關系模型：氣溫、故障關系模型，雨量和故障關系模型，雷擊和故障模型等。具體的數據挖掘如圖2所示。

數據挖掘最根本的功能體現在能夠及時、精準地明確故障同其他因素，例如：溫度、雷擊、雨量等的關系，溫度和負荷之間的關系等，結合所得到的數據進而科學地分析出故障發生的概率，以此為基礎來維修相關設備，從而提高其運行效率。

2.4 故障分析與預測系統的應用

配網故障分析、預測系統具有先進的故障預測、分析等功能，能夠將其同可視化平臺協調互助，達到先進技術、管理模式的完美配合，通過這種方式來確保供電效率，提高供電管理質量。

利用溫度與負荷之間關系，某地區供電企業得出了如下數據統計表（見表1）。

觀察表1能夠看到，預測性負荷同現實負荷雖然都存在一定的誤差，但是都較小，小于4%，這就意味著所得出的數據統計具有一定的實際意義，能夠發揮對未來安全供電的指導作用，相關管理人員可以憑借對故障的預測、分析等來向編制檢修規劃，從而達到對各項電氣設備的狀態性檢修，控制故障的出現，全面提高配網故障管理效率。同時，管理人員也能結合預測所得數據來大體預算處檢修所需的投入費用，有效控制故障的出現，從而減少費用，以便獲得預期的經濟效益。

該系統能夠用在配網系統故障檢修中，能夠參照故障預測相關數據來對應編制故障檢修計劃，也可以結合天氣預報所提供的天氣情況、溫度信息等來對應進行針對性的診斷與維修。在此故障預測系統的支持下，供電企業能夠獲得更高的經濟效益、社會效益，提高故障檢修工作效率，創造預期的經濟價值。

2.5 系統應用效果評價

（1）經濟實用。配網故障分析與預測系統妥善解決了傳統的配網故障人工檢修的一系列難題，在合理的成本范圍內解決了故障檢修問題，而且該系統的運行是依托于高端的計算機技術、網絡技術、數據技術等，實現了技術與管理的完美配合。

（2）高度穩定、靈活。該系統的設計與運行具有一定的穩定性，能夠妥善發揮多種功能，又具有一定的靈活度，實際的應用軟件設計從長遠角度去思考，其中設置了一定量的接口，通過模塊化的模式，來支持系統功能的有效發揮。

（3）開放性與標準化。該系統是依照開放、標準的思路來創建實施，具有一定的兼容性、可操作性強，能夠妥善發揮所需的各項功能。整個系統的設計是將軟件和系統密切配合起來，對系統實施的整體優化分析，并以此為基礎來達到精準化的設計。

3 結束語

配網故障分析與預測系統是現代化網絡技術、通訊技術等多種技術發展所形成的綜合性系統，將其運用到配網故障預測排查中，能夠收到預期的效果，該系統有效提升了故障預測效率，改善了配網的經濟性運行，提前發現配網可能存在的故障，提前采取防范措施，在故障未出現前能夠更快地做出反應，從而為自身帶來良好的信譽和形象，提高配網管理水平。

參考文獻

[1]郭謀發.配電網自動化技術[M].機械工業出版社，2012.

[2]何正友.配電網故障診斷[M].西南交通大學出版社，2011.