數字無線通信在配電網故障定位系統中的應用

周妮

摘 要：隨著經濟與科技的不斷進步，數字無線通信技術的發展已經成為了當前我們國家非常重視的問題之一?，F如今我國電力行業正處于高速發展額階段，整體供電的區域越來越大，但隨之帶來的影響便是污染十分嚴重，一些位置在山區的電網很容易遭到雷擊，同時檢測難度也非常。基于這一情況，研究人員嘗試將數字無線通信技術應用其中，從而對原有的問題進行處理。本篇文章將闡述系統內部的基本組成，探討系統正常運行的基本原理，并對于數字無線通信技術應用之后產生的效果發表一些合理的見解。

關鍵詞：數字無線通信；配電網故障；定位系統；應用

從現階段發展而言，配電網系統內部存在諸多不同的問題，從而對其正常運行帶來了一定的影響。為了解決故障多發的問題，可以將數字無線通信技術應用其中，以此提升整體的效果。

一、數字無線通信技術的種類

（一）紅外線傳輸技術

紅外線技術主要依靠紅外線完成信息數據的傳遞工作，受外部電磁波的影響很低，整體結構十分簡單，造價也很低，因此得到了廣泛應用。然而由于光本身具有指向性的特點，以此導致傳輸方向的范圍非常窄。不僅如此，傳輸距離較短以及容易到光熱敏物體的影響同樣使其主要缺點。[1]

（二）射頻無線傳輸技術

當前射頻無線技術主要應用的是nRF2402芯片，整體造價相對較高，同時硬件的復雜程度也比較高。不僅如此，由于很容易受到外部環境中的電磁干擾，因此便會對實際傳輸值帶來一定程度的影響。然而，由于能夠完成傳輸工作的實際距離通常都比較長，即便沒有將其功率進行擴大也至少能夠完成100米左右的傳輸，因此對于現場獲取測量值提供了諸多便利。

二、系統內部的基本組成

通過相關資料可以了解，配電網故障系統內部主要包括定位監測器、GPRS傳控單元、數據通信系統以及計算機主站。這其中，定位監測器以及GPRS傳控單元主要通過數字網絡進行連接，該網絡本身功耗非常低，因此應用價值很高。同時計算機主站和GPRS傳控單元之間則又依靠光纖網絡進行連接，整體穩定性非常高。整個設備基本上全部采用了低功耗的設計模式，依靠吸收太陽能的方式獲取電量，促使整個網絡的智能性得到了有效提升，進而無需再額外安裝電流互感器以及電壓互感器，減少了資金成本方面的投入。[2]

系統定位是根據監測端接收到的波頭到達時差進行分別單端測距，再通過一系列的比較，進而對雷擊點和閃絡點是否一致進行辨識以及對閃絡點進行定位。具體原理如圖1所示。主要包括雷擊點定位、雷擊點閃絡點一致性辨識與閃絡點定位兩個步驟。

（一）雷擊點定位

（三）系統總體框圖

系統構成框架如圖3所示。

三、系統正常運作的主要原理

（一）監測技術層面

現階段來看，應用范圍最廣的便是KLD故障監測器，該設備突破了早期故障指示器的技術種類，從而能夠將故障指示器和FTU有機結合在一起，促使二者的功能都可以得到有效發揮，進而完成數字化發展。不僅如此，再將FTU本身的特殊功能應用其中，采取全新的量化檢測方式，對整個線路之中各個點區的負荷電流、短路電流展開監測，并將獲取的信息資料及時上傳到主站系統之中。相比于傳統網絡終端設備，該系統甚至還能在電網沒有停電的情況下實現所有調試的操作。KLD監測器依靠操縱桿完成全部安裝工作，內部的數據單元全部裝在桿塔的位置，并從外部吸收太陽能完成供電，無需再裝電壓互感器。除此之外，由于和一次線路之間并沒有直接完成電氣連接的工作，因此并不會為其帶來不必要的安全隱患。

（二）通信方式層面

KLD故障監測器在實際通信方式方面主要依靠GPRS網絡完成，相比于當前應用率非常廣的光纖通信，其基礎投資成本非常低，因此可以歸類為免維護系統，同時還能在一定程度上減少后期網絡的建設以及日常維護工作的費用投入。在應用了數字無線技術之后，系統可以可以直接將收集的信號內容傳輸到相關工作人員的手機中。由于其本身擁有電流測量、故障辨別、開關信號以及告警信息上傳的基礎功能，因此已經基本上達到了正常使用的基本要求。

四、具體應用的情況和實際效果

在應用了無線通信技術之后，故障定位系統已經得到了一定程度的發展，因此便需要對其在正常環境下的運行效果進行檢測。通過出現的幾次故障觀察可知，該系統基本上已經能夠有效判斷具體故障區段的實際位置，將停電的時間大幅度降低，從而降低了工作人員的負擔，促使運行的效率不斷提升。

五、未來的發展方向及前景

一般而言，由于具體定位的區域處于分段斷路器之間，實際距離比較遠，因此很難前往現場展開操作。而在應用了無線通信技術之后，終端在獲取時間間隔的密度層面得到了有效提升。因此在未來，該系統還需要盡可能實現全功能配網自動化，以此確保遙測、遙信以及遙控的功能都可以得到有效實現，進而滿足遠程檢測的基本要求。

六、結語

綜上所述，為了促使配電網故障定位系統能有更好的發展，相關工作人員應當嘗試將數字無線通信技術應用其中，促使其能夠更好地完成定位工作，提升運行的穩定性和質量。

參考文獻：

[1]王晨，吳俊勇，圖爾蓀·依明，等.基于無線通信的配電網單相接地故障定位系統及其動模實驗[J].電網技術，2017（8）：2280-2285.

[2]劉強強，李巖松，楊以涵，等.無接觸數據傳輸技術在配電網故障定位的應用[J].電力系統保護與控制，2015，37（12）：89-93.

[3]吳振華，郎兵，辛麗玲.基于GPRS的配電網故障定位系統的通信改進方法[J].中國電力，2016，47（5）：155-159.