關(guān)于通信網(wǎng)絡(luò)下電力系統(tǒng)的故障分析

石建茂

摘要：電力系統(tǒng)的故障分析是電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必備能力，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的故障分析僅僅局限在單一或簡單的電力網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生意外干擾和復(fù)雜環(huán)境變化很難準(zhǔn)確找到故障所在。本文針對通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對電力系統(tǒng)進(jìn)行故障分析，根據(jù)實(shí)際情況建立通信網(wǎng)絡(luò)與電力網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的模型，意在準(zhǔn)確的分析故障所在。通過仿真證實(shí)模型應(yīng)用的有效性，對電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；通信網(wǎng)絡(luò)；故障分析

前言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，國家電網(wǎng)的發(fā)展更加迅猛，因此對電力系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為當(dāng)今社會的議題。電力網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展催生國內(nèi)外諸多學(xué)者對其研究，一定程度上取得了比較可觀的成果。如今電力網(wǎng)絡(luò)涉及到生活的方方面面，同時(shí)又促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為其實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益，電力系統(tǒng)技術(shù)事關(guān)國家的經(jīng)濟(jì)大開發(fā)的根本利益，為促進(jìn)國力增長奠定基礎(chǔ)。

因此更好的提供用電服務(wù)已經(jīng)成為一項(xiàng)必不可少的義務(wù)，但是目前針對電力系統(tǒng)的研究都是與通信網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立的，因此不具有廣泛實(shí)用性，并沒有考慮到這兩者結(jié)合分析，找到故障所在。本人針對這一缺陷，提出一種在通信網(wǎng)絡(luò)下電力系統(tǒng)的故障分析方法，以便更好的促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展和健全。

1 通信網(wǎng)絡(luò)下電力系統(tǒng)分析模型

1.1 模型綜述

眾多研究表明電力系統(tǒng)連鎖故障主要源于有功潮的大規(guī)模轉(zhuǎn)移或者保護(hù)不完善，因此針對這個(gè)原因，本文提出一種新的研究思路即：隨機(jī)斷開檢查，若出現(xiàn)過載調(diào)度中心在受到線路斷路信息后進(jìn)行優(yōu)化控制。理論研究表明，通信網(wǎng)絡(luò)中的信息包數(shù)量會逐漸增加，一旦數(shù)量增加到無法正常傳輸導(dǎo)致堵塞，那么電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制信息就很難到達(dá)故障所在位置，如果不能妥善的解決這種現(xiàn)象會導(dǎo)致故障連鎖效應(yīng)。

1.2 模型仿真

通信網(wǎng)絡(luò)下電力系統(tǒng)分析模型仿真流程如下：

（1）初始化。包括電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)。對發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)備用g和線路冗余u進(jìn)行優(yōu)化，在此過程中能夠清除通信網(wǎng)絡(luò)中所有的信息包。

（2）隨機(jī)斷路。隨機(jī)地選擇一條線路切斷形成設(shè)定的故障，同時(shí)可修改電氣參數(shù)，將相應(yīng)的信息傳送到電力系統(tǒng)。

（3）根據(jù)實(shí)際電氣網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算線路當(dāng)中的潮流，判斷是否達(dá)到閾值，如果存在超過閾值則計(jì)算所有過載信息的持續(xù)時(shí)間；如果不存在，那么退出故障仿真。

（4）通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸。完成一個(gè)時(shí)間步的信息傳輸，即t=t+1；與此同時(shí)查看過載信息中是否存在動作時(shí)間小于t的線路。

（5）判斷最近的調(diào)度命令是否通過通信網(wǎng)絡(luò)，如果是結(jié)束統(tǒng)計(jì)最終的損失的負(fù)荷；否則繼續(xù)判斷。

2 內(nèi)在相似性的影響

基于比較復(fù)雜的電力通信網(wǎng)絡(luò)，它們的網(wǎng)絡(luò)中最重要的就是節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)決定電力系統(tǒng)的可靠性和有效性，我們通常都是用介數(shù)特征表示。通常起點(diǎn)和終點(diǎn)之間并沒有最長的路途，那么分析可靠性的算法可能由電力網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在相似性決定。具體參數(shù)圖如圖1所示

通過MATLAB系統(tǒng)仿真發(fā)現(xiàn)，由于電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間存在較大的相似性，導(dǎo)致可能發(fā)生大規(guī)模斷電，也有可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果，通常一系列的故障會發(fā)生。從研究他們之間的交互作用，發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)介數(shù)更加顯得舉足輕重。因此如果能夠把他們之間的內(nèi)在效應(yīng)充分分析明白，那么能夠從根源解決電力網(wǎng)絡(luò)很難修復(fù)的問題，從基本的線路出發(fā)，減小他們之間的影響。

3 提高電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性措施

3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)通信網(wǎng)可靠性管理體系

在電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，必須要不斷的建立健全和優(yōu)化可靠性比較高的管理體制，必須依據(jù)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電力通信網(wǎng)來規(guī)劃和制訂當(dāng)?shù)仉娏νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)和要求，從而有效地落實(shí)電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全性措施，并且科學(xué)合理地對電力通信網(wǎng)建設(shè)的可靠性、安全性運(yùn)行效果進(jìn)行評估。依據(jù)電力通信管理部門的工作情況，結(jié)合實(shí)際制訂進(jìn)行電力通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理的體制標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地對電力通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理任務(wù)進(jìn)行分配，對電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和通信設(shè)備提出可靠和安全的技術(shù)指標(biāo)，并對電力通信網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，充分利用各項(xiàng)電力系統(tǒng)的建設(shè)資源對已經(jīng)建設(shè)好的電力通信網(wǎng)進(jìn)行最終的鑒定和實(shí)驗(yàn)。

3.2 應(yīng)用電力通信網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)航系統(tǒng)

整個(gè)電力通信網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)主要包括：全方位的技術(shù)咨詢、技術(shù)導(dǎo)航、故障分析處理和操作流程等。在對電力通信網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用和研制的過程中，因?yàn)榇嬖诜倍嗟碾娏νㄐ旁O(shè)備，各種不同類型的技術(shù)數(shù)據(jù)都被涉及，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的高端通信設(shè)備技術(shù)的服務(wù)裝置必須要更加標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。根據(jù)電力通信網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)航系統(tǒng)的指引，電力通信的工作人員必須要及時(shí)有效的掌握故障的電路點(diǎn)。在操作步驟和工作程序中的各個(gè)環(huán)節(jié)，切實(shí)的認(rèn)真落實(shí)在技術(shù)上的導(dǎo)航服務(wù)工作，并且努力地配合有關(guān)工作人員進(jìn)行操作，迅速進(jìn)行可靠的搶修工作，在保障搶修質(zhì)量水平的同時(shí)要盡可能地縮短搶修時(shí)間，從而能夠在很大程度上減少工作人員的壓力和負(fù)擔(dān)，通過人機(jī)對話的方法開展技術(shù)導(dǎo)航服務(wù)和語音咨詢等，為電力通信工作人員對維護(hù)技術(shù)問題的處理提供科學(xué)合理的有效指導(dǎo)。對電力設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，提升電力通信系統(tǒng)的技術(shù)水平，切實(shí)地提高電力通信工作人員的工作效率和責(zé)任意識。

3.3 實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)逐漸成為第一生產(chǎn)力，是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力，科學(xué)技術(shù)水平的日益提升也促進(jìn)了電力通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)水平的穩(wěn)步前進(jìn)，所以，在原有電力通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)的條件下，相關(guān)的電力部門和企業(yè)必須要努力的強(qiáng)化電力通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的完善和優(yōu)化過程，在原有的設(shè)計(jì)條件下，積極主動地引進(jìn)先進(jìn)的滾動設(shè)計(jì)，不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化電力通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)想法和設(shè)計(jì)理念，從而有效地加強(qiáng)電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行能力。

3.4 加快電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

現(xiàn)階段，一些山區(qū)仍然依靠電力載波機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，電力載波機(jī)在進(jìn)行傳輸時(shí)受到電力線路的嚴(yán)重影響，穩(wěn)定性比較低。而優(yōu)化的電力通信網(wǎng)絡(luò)的SDH網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)和各類信息上，已經(jīng)作為主要的傳輸網(wǎng)絡(luò)對繼電保護(hù)、行政調(diào)度電話、遠(yuǎn)動信號和信息等一系列的電力生產(chǎn)信息進(jìn)行傳輸。

4 結(jié)語

本文根據(jù)直流切斷判斷分析故障的原理，建立在通信網(wǎng)絡(luò)干擾下電力系統(tǒng)的相互作用影響的模型，根據(jù)復(fù)雜的環(huán)境變化具體分析，著重解釋了通信網(wǎng)絡(luò)的作用機(jī)理，闡述了之間內(nèi)在相似性特點(diǎn)，并提出了具體可靠的措施解決，對電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)之間的融合發(fā)展起到推動作用，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。