配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法初探

李海清

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，配電線路在線故障識(shí)別與診斷水平也進(jìn)一步提升，為此文章就配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法展開了具體研究，希望這一研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：配電線路；在線；故障識(shí)別；故障診斷

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）22-0080-02

前言

在關(guān)于電力系統(tǒng)展開的研究中，配電線路在線故障識(shí)別與診斷的相關(guān)研究進(jìn)展緩慢，這在一定程度上制約了我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，本文就配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法展開具體研究探討。

1 配電線路故障特性分析

為了能夠較高質(zhì)量完成本文研究，我們首先需要深入了解配電線路故障特性，筆者主要對(duì)配電線路單相接地故障這一最容易發(fā)生且最難查找的故障進(jìn)行特征分析，這一分析具體由穩(wěn)態(tài)特征分析與暫態(tài)特征分析兩部分組成。

1.1 穩(wěn)態(tài)特征分析

1.2 暫態(tài)特征分析

在對(duì)配電線路單相接地故障暫態(tài)特征分析中，我們需要結(jié)合圖2所示的暫態(tài)過程的等效電路，而結(jié)合該圖我們就能夠通過暫態(tài)電容電流與暫態(tài)電感電流的求得，而由此筆者確定了配電線路單相接地故障具備暫態(tài)電流的幅值和頻率受暫態(tài)電容電流、初始相角影響這一暫態(tài)特征，而這一暫態(tài)特征包含的故障信息能夠較好服務(wù)于配電線路在線故障識(shí)別與診斷[2]。

2 基于HHT方法的配電線路在線故障識(shí)別與診斷

2.1 配電線路在線故障識(shí)別與診斷

在本文就配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法展開的研究中，我們必須了解本文研究的核心HHT理論，該理論本身屬于新的具有自適應(yīng)的時(shí)頻分析方法，而EMD理論與Hilbert譜分析理論是其具體組成。而對(duì)于基于HHT方法的配電線路故障識(shí)別與診斷來(lái)說，在線故障識(shí)別與診斷的實(shí)現(xiàn)需要在狀態(tài)信息庫(kù)、故障檔案庫(kù)的支持下，依次通過信號(hào)檢測(cè)、特征抽取、狀態(tài)識(shí)別和預(yù)報(bào)決策四個(gè)工作時(shí)序完成。

2.2 配電線路在線故障識(shí)別與診斷系統(tǒng)

了解基于HHT方法的配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法所實(shí)現(xiàn)的思路，進(jìn)行配電線路在線故障識(shí)別與診斷系統(tǒng)的建立，這一系統(tǒng)主要由故障檢測(cè)、故障分類、故障定位三部分組成。

（1）故障檢測(cè)：在這一配電線路在線故障識(shí)別與診斷系統(tǒng)的故障檢測(cè)中，筆者假設(shè)配電網(wǎng)基本頻率為50Hz，并通過應(yīng)用固定采樣頻率進(jìn)行采樣。在配電線路故障發(fā)生時(shí)，我們就可以應(yīng)用HHT方法進(jìn)行零序電壓信號(hào)的處理，由此計(jì)算得出的一個(gè)周波內(nèi)的采樣值之和，就能夠通過與閾值的比較確定配電線路是否出現(xiàn)故障。

（2）故障分類：在通過故障檢測(cè)確定配電線路的故障后，我們還需要進(jìn)行故障的分類，這一故障分類同樣需要得到HHT方法的支持，在這一支持下所實(shí)現(xiàn)的故障后一個(gè)周期內(nèi)零序電壓信號(hào)和零序電流信號(hào)的處理，就能夠完成故障特征向量的求得，而結(jié)合PCA方法與LS-SVM，就能夠進(jìn)行配電線路在線故障分類，由此我們就能夠了解相關(guān)故障究竟為兩相短路、還是單相接地等故障。

（3）故障定位：在完成故障分類環(huán)節(jié)后，我們還需要在HH

T方法支持下實(shí)現(xiàn)故障的定位，這里的定位指的是線路分支定位，這種定位受HHT方法限制只能夠定位到線路分支而不能精確定位故障距離，這點(diǎn)需要引起我們重視。

3 基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位方法

結(jié)合上文中基于HHT方法的配電線路在線故障識(shí)別與診斷展開的研究我們不難發(fā)現(xiàn)，基于HHT方法所實(shí)現(xiàn)的在線故障識(shí)別與診斷能夠發(fā)揮較為不俗的應(yīng)用效果，不過其在故障定位方面只能夠定位到線路分支，為此筆者提出了一種基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位方法，這一方法中的零序瞬時(shí)功率方向?qū)儆诙ㄎ粚?shí)現(xiàn)的判據(jù)，該方法由于不受線路分布電容、接地電阻大小、中性點(diǎn)接地方式的影響，這就使得其應(yīng)用具備著較高可靠性。

對(duì)于筆者提出的基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位方法來(lái)說，這一方法的核心是利用故障路徑與非故障路徑的零序瞬時(shí)功率方向不同來(lái)確定故障位置。在線路發(fā)生故障的狀態(tài)下，由于零序電壓與零序電流出現(xiàn)了畸變，我們就可以將其表示為

而由此我們就能夠?qū)⒕€路平均功率滿足“幅值最大，方向相反”的特征關(guān)系作為基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位的依據(jù)，而由此我們就能夠確定這一在線故障線路定位的應(yīng)用步驟，即采集故障后零序電壓和零序電流第一個(gè)周波數(shù)據(jù)、計(jì)算零序暫態(tài)瞬時(shí)功率、判斷功率方向以此確定故障流經(jīng)線路、通過確定零序瞬時(shí)功率最大線路完成具體的配電線路在線故障定位[4]。

對(duì)于基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位方法來(lái)說，這一方法需要結(jié)合配電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而該方法所克服的故障相過零時(shí)發(fā)生接地故障時(shí)的選線結(jié)果不可靠問題，也使得基于HHT方法的配電線路在線故障識(shí)別與診斷能夠?qū)崿F(xiàn)更高質(zhì)量展開，由此可見這一方法具備著較高實(shí)用性與可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

在本文就配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法展開的研究中，筆者詳細(xì)論述了配電線路故障特性分析、基于HHT方法的配電線路在線故障識(shí)別與診斷、基于零序瞬時(shí)功率方向的在線故障線路定位方法等內(nèi)容，而結(jié)合這一系列內(nèi)容我們就能夠較為深入了解HHT方法在配電線路在線故障識(shí)別與診斷中發(fā)揮的重要作用，也能夠認(rèn)識(shí)到其在故障定位方面存在的不足，希望這一認(rèn)知能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員帶來(lái)一定啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭家穎.配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，35：200.

[2]黃永平.配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法研究[J].科技與企業(yè)，2013，21：299.