基于全景監測的大跨越全域配電網故障檢修點定位分析

唐琳健

（廣東電網有限責任公司韶關供電局，廣東 韶關 512000）

0 引言

近年來，科學技術的飛速發展使得各個領域都開始積極研發新型技術，電力行業也不例外，配電網故障檢修點定位作為支撐配電網正常運行的重要組成，直接關系到后續檢修工作的開展質量，為了提升其定位精準性，有必要探索出全景監測基礎上的配電網故障檢修點定位方法，為高質量完成故障檢修提供必要的技術支撐。

1 研究背景

近年來，在社會經濟迅速發展的過程中，我國對于電力的需求不斷增加，這也在極大程度上擴大了大跨越全域配電網的建設規模，以有效適應當下社會的發展進程，但與此同時，也對其進一步提升了對于其安全平穩運行的要求。從實際情況來看，受到多方面因素的影響，大跨越全域配電網在實際運行的過程面臨著不穩定的問題，增加了其出現故障的可能性，所以應當加大力度開展對于其故障檢修點定位的研究，以便于幫助相關工作人員及時定位故障，找出故障原因并第一時間采取妥善的應對措施，以支撐大跨越全域配電網的高質量運行。基于此，研究人員應當在原有的基礎上對檢修模型展開優化，強化對于信息處理以及特征提取方法的應用，深層次探究其故障的影響因素和產生原因，并充分同當前其整體的運行工況相結合，提出更加科學有效的檢修點定位方法，精確完成故障檢修工作。

為了提升配電網故障點定位以及故障解決成效，相關工作人員應當結合以往經驗對常見的幾種故障類型進行分析并在基礎上針對性地提出相應的故障定位措施，以減少不必要的步驟以及人力、物力等資源的過度浪費。結合當前的實際情況，配電網主要包括以下幾種常見故障，首先，受到某種客觀因素的影響導致配電網線路遭到破壞，進而使得線路出現中斷的問題。其次則是配電網的接地故障，運行狀態出現異常現象，最突出的表現是單相接地。最后便是配電系統的短路現象，其會導致配電網在運行的過程中出現各種風險。上述故障產生的原因包括以下兩點。一方面，在外力作用的影響，配電網中所存在的部分電路會出現受損中斷的現象，另一方面，針對配電網系統而言，若是其中存在一些電力元器件故障，則會直接造成系統短路以及接地異常。

2 傳統故障定位方法的局限性

如今，我國科技創新力度不斷加大，配電網故障定位方法也在逐漸更新升級，對于傳統的定位方法來說，其無論是在準確性、可靠性還是在工作效率方面都面臨一定的不足，但其在當前依然廣泛應用在部分農村地區的配電網檢修工作中，筆者主要從以下兩方面著手對其局限性進行闡述。

2.1 經驗法

有經驗的電力檢修人員能夠充分了解各個路段的實際情況，進而根據自身扎實的專業知識和豐富的從業經驗，在明確以往常見故障類型的基礎上對存在潛在故障的區域進行判斷，例如部分配電網線路周邊有著較多的工程項目，其旁邊的線路上也涉及大量的園林綠化植被，這些都會在一定程度上對配電網的正常運行造成干擾。不可否認的是，經驗法在以往的故障定位工作中有一定的應用價值，但在大跨域全域配電網規模不斷擴大的今天無法在精確度和準確性方面滿足現代化配電網故障檢修的要求。與此同時，經驗法對于電力檢修人員自身能力有著較高的要求，一旦其專業知識不夠或者是經驗不足便會出現判斷失誤的問題，進而不可避免地影響電力檢修工作的正常進行，并且還會產生浪費人資資源的現象，所以目前并不會使用經驗法進行精確度要求較高的故障定位中，一般是會將其和其他方法結合起來使用。

2.2 分段檢測法

除了經驗法以外，在傳統的故障檢修中工作人員還會采用分段檢測法進行故障定位，其應用原理是工作人員通過對配電網線路進行斷開和閉合等操作，進而實現對于各個具體故障位置的逐段排查，這種方式相對于經驗法來說準確度更高，但其仍然面臨諸多不足。一方面，該工作方法的工作效率較低，無法更加準確地實現對于故障的定位，進而高效落實故障排除。另一方面，該方法對于人工操作有著較高的依賴性，一旦操作失誤便會產生較大的安全風險，特別是在配電線路出現接地故障時還會造成難以挽回的安全事故。

由此可見，傳統的故障定位法在實際應用階段會產生較高的物力和人力成本，并且欠缺準確性，極易產生大量損失，并且若是操作人員出現失誤便會影響正常的故障檢修，進而帶來不可預計的后果。所以急需要進一步探索更加高效和準確的故障定位方式。

3 基于全景監測的大跨越全域配電網故障檢修點定位及發展方向

配電網結構如圖1 所示。

圖1 配電網結構

3.1 故障檢修點定位

3.1.1 故障信息采樣

若想在全景監測的基礎上高效定位大跨越全域配電網故障檢修點，相關工作人員則應當針對各方面的檢測數據展開時頻分析工作，強化對于直接耦合式MMDCT 識別方法的應用，進而更加全面有效地實現對于故障樣本數據的壓縮感知以及自動化識別，這樣便可以獲取其多維空間分布，如式（1）所示。

式中：h——配電網的多維向量；ω——多維空間所具有的分布系數；k——配電網故障檢修點本身所具有的空間位數；N——其故障檢修耦合參數。

研究人員需要針對配電網展開關聯信息提取工作，然后便可在功率傳遞因素分析的基礎上采用電容電壓均衡分析的手段，針對配電網輸出參數匹配集展開全方位的分析，對樣本中的信息量和均值進行提取，進而獲取相應的自適應檢測門限均值，如式（2）所示。

式中：t——配電網故障點的輸出參數標準值；x——自適應檢測門限值，在明確其故障關聯分布具體狀況的基礎上通過準諧振子模塊融合分析手段的應用明確其故障模糊度檢測分量。

針對配電網故障信息針對性地搭建起相應的檢測模型，使用直流分布式的拓部結構，進而獲取采樣樣本數據z∈T，a∈{-1，1}，構建信息采樣模式如式（3）所示。

式中：P——配電網的直流分布信息樣本，研究人員需要針對其中的故障信息展開多元參數跟蹤識別工作，繼而實現對于故障信息譜特征量的有效提取，這樣便可以在原有的基礎上促進故障識別能力以及定位能力的提升。

3.1.2 檢修點定位

為了能夠從全景監測的角度著手更加精確有效地實現對于配電網故障檢修點的合理定位，更加高效地進行故障點之間所具有的差異化特征的合理分析，工作人員利用相似度測量的手段獲取信息的調制輸出公式如式（4）所示。

式中：θ——配電網中各個故障檢修點的信息集合，研究人員需要綜合考慮故障信息提取方面所具有的異常性，進而針對不同故障樣本在統計關系層面的強弱程度進行分析，合理使用曲線分析的手段，對k 個聚類中心進行確定，這樣便可以從全景的角度出發獲取配電網故障檢修點的分布集。

在全景監測的過程中，若是其電流的損耗功率上升到相應的數值，那么針對配電網故障檢修點展開定位，其定位結果如式（5）所示。

基于全景監測所開展的配電網故障點定位工作能夠有效提升定位的準確性，對于其配電網整體輸出增益的提升有著重要意義。

3.2 發展方向：故障在線管理系統

配電網故障的產生直接影響了其正常運行，為了保障配電的穩定性和持續性，應當針對故障點進行更加精確有效的定位，并及時進行修復。在當前我國用電需求不斷增加的時代背景下，人們在電力系統運行安全穩定方面有了更高的技術要求，固有的技術方法在電力行業現代化發展的過程中難以起到技術支撐的作用，所以未來的配電網故障點檢測定位將會加強對于計算機以及各種新興技術的應用。

故障在線管理系統的產生建立在現代信息化技術更新升級的基礎上，在實際應用的過程中能夠展現出其在測量、計算、監管、定位以及追蹤等方面的優勢，進而迅速完成對于配電網故障的定位工作，通過對其的定位以及追蹤及時妥善地處理各種事故。此舉能夠進一步同社會現代化發展對于配電網故障點定位的實際要求相適應，不僅能夠進一步促進技術人員自身管理能力的優化提升，還可以提高用戶本人的使用體驗。這對于社會整體運行的安全穩定有著重要意義，具體來看，故障在線管理系統主要包括實時監控、故障指示以及智能監控幾部分，系統總體結構如圖2 所示。

圖2 故障在線管理系統結構

3.2.1 實時監控

故障管理系統的應用主要是基于現有的線路運行環境，在其中對各種傳感器進行設置，能夠實現對于電流、電壓等各項數據的自動化采集，若是配電網中存在故障隱患，便會體現在電流值以及電壓值的異常上。傳感器的位置是固定的，所以傳感器所檢測出來的異常能夠作為參考，幫助電力系統檢修人員準確定位故障點，而監控回傳的內容也能夠為工作人員高效開展故障判斷以及后續維修工作提供必要支持。

3.2.2 故障指示

故障在線管理系統可以實現高質量的自動化故障檢測，對于配電網的運行來說，其監控的主要內容便在于電壓值以及電流值，當處在正常情況時，上述參數基本上都會處在相對安全的范圍之內。但若是系統中面臨一定的故障隱患，在面臨過電壓以及過電流現象時，系統便會自動發出提示，告知管理人員目前所存在的異常現象，這便是故障指示功能，該功能的應用能夠輔助相關工作人員對具體的故障點進行及時發掘和定位，進而采取妥善的應對措施。

3.2.3 智能監控

在故障在線管理系統中涉及對于計算機管理后臺的應用，其在實際應用的過程中可以高效實現數據處理，當系統實現對于故障信息的測量之后，便會系統化地展開處理工作，包括計算、判斷以及故障定位等等。優化使用智能監控能夠有效同現階段電力系統的發展要求和趨勢相適應，真正達到自動化診斷和定位配電網故障的效果，為后續檢修人員精確有效地進行故障修復創造良好的條件。除此以外，智能化監控能夠更好地符合目前全景監測的要求，充分展現出其在高效、迅速方面的優勢，最大限度減少以往在故障定位方面所花費的時間，此舉能夠提升人力資源的利用效率，可以起到整體節約故障檢測維修成本的作用。

4 結語

綜上所述，在全景監測的基礎上創新配電網故障監測點定位方法能夠有效突破傳統故障定位監測的局限性，切實保障定位的準確性和效率，還可以減少不必要的人力和物力成本支出，對于電力系統未來的持續平穩運行有著積極的促進作用。