配電網故障診斷方法和智能配電網發展

劉瀟

摘要：為了研究當代配電網故障診斷方法，探討智能配電網下步發展方向。在智能配電網故障與診斷方法方面展開探討，找出了基于粗糙集理論的故障診斷方法、基于專家系統的故障診斷方法、基于人工神經網絡的故障診斷方法等方法。最終得出信息化管理是指智能配電系統能夠實現運行狀態與離線狀態時管理數據的融合和集成，從真正意義上實現信息化管理。的結論。

關鍵詞：配電網;故障;診斷;方法

1引言

配電網在整個電力網中主要是起著分配電能的作用，它由架空線路、變壓器、電纜和一系列的基礎附屬設施組成。當下，電能已經走進千家萬戶，配電網的規模也隨著電力的迅速發展而不斷擴大。這就使得配電網一旦產生故障，就會對人們的日常生活以及企事業單位的正常運轉產生極大影響。因此，配電網的故障診斷就變得極為重要，必須盡可能的用最短的時間來對故障部位進行準確的判斷和檢修，這樣才能最大限度的降低經濟損失以及提升配電網的安全性能。

2配電網綜述

配電網是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償器及一些附屬設施等組成的，在電力網中起重要分配電能作用的網絡。

國家電網公司倡導，配電網的發展要以智能化為導向。而配電網的自愈功能是智能配電網的主要功能之一。智能配電網的自愈功能要求配電網故障處理快速、準確。配電自動化的發展和饋線終端設備的普及，使之成為可能。此外，近年來配電網結構得到了顯著加強。由單一的輻射式網絡，逐步發展為架空線路的手拉手網絡、多分段多聯絡網絡等。與單一的輻射式網絡相比，其他典型的配電網網架結構可滿足較高供電要求。實現快速、準確、高效的故障處理，具有重要的現實意義。

3智能配電網故障與診斷方法

在新世紀的新形勢下，人工智能科技不斷的更新發展，自動化電力技術逐漸在全世界推廣起來。社會上的電力學者從很多方面對配電網以及故障診斷的方法進行研究，終于研究出了幾種切實可行的配電網故障診斷方法，為全世界的電力建設作出了巨大貢獻。迄今為止，學者們共同探索出了以下幾種故障診斷方法。

3.1基于粗糙集理論的故障診斷方法

以粗糙集理論為基礎的方法，首先是要對配電網所有可能出現的故障進行分類，其次，對實際情況下出現的故障種類進行推理假設，得出來一個假設條件之后，再通過氣理論的有關原理一一排除不可能出現的故障類型，最終得出診斷結果。在此種方法的故障診斷過程中，實際上是通過把決策表進行約簡的形式進行配電網具體故障的診斷。這樣一來，進行值約簡算法以后，就可以將故障問題進行簡化計算了。具體來說，就是把保護線路、斷路器的警告信號作為進行故障問題分類的依據，將所有可能發生的故障類型建立成決策表。其次，就是再依托粗糙集理論中的約簡原理進行決策表的約簡，進而得到多個與原信息等價的約簡，在這些約簡的結果中找尋最小約簡，并根據抽取決策原則得出最終的故障診斷結果。

3.2基于專家系統的故障診斷方法

在配電網領域，專家系統是指一種以電力知識為基礎的智能系統，在配電網這一特定的領域內，利用專家專業化的知識對故障問題進行推理判斷，進而解決一些極為復雜的、建立在數學模型上的、需要豐富的專家經驗的技術問題。專家系統的特征包括高效性、專業性、靈活性、啟發性等，經常使用語義連接網絡、詞語邏輯、產生式規則等知識表征方法。在進行專家系統故障診斷的時候，需要將保護線路和斷路器的動作邏輯以及操作人員的故障診斷經驗用規則的形式表征出來，進而形成配電網故障診斷的專家系統知識庫。然后，專家系統知識庫會根據實際中的報警信息進行進一步的知識推理和判斷過程，最終準確快速的得出配電網故障診斷的結果。

3.3基于人工神經網絡的故障診斷方法

人工神經網絡技術是一種模擬人腦中神經系統的信息傳遞以及信息處理過程的現代化的人工智能技術，它最大的一個特點就是利用神經系統中各個神經元以及它們之間的有向連接把故障問題知識隱含起來，并且本身存在極強的自主學習知識的能力、容錯能力以及學習泛化的能力。另外，神經網絡中各神經元之間的計算是相互獨立的，不受干擾，可以進行并行處理信息的過程。人工神經網絡算法在配電網故障診斷中的功能主要是故障的定位以及類型識別，它的診斷過程通常是把所有可能的保護線路和斷路器的工作狀態作為輸入端，把可能出現故障的部位作為輸出端，并以二進制中的0和1表示輸入和輸出的向量是否處于激活狀態，這樣經過嚴格控制的神經網絡就可以用于配電網的故障診斷了。

3.4基于遺傳算法的故障診斷方法

遺傳算法是一種模仿生物遺傳的發展過程來探索出問題最優解法的優化技術，這種算法的最大優勢就是它并不涉及復雜的求解過程以及數學模型，對所要求解的問題類型也沒有什么具體的要求。在進行配電網故障診斷的具體操作時，遺傳算法利用所設定的已有的故障信息，通過生物遺傳的模式以及對適應度的計算來進行最優化求解過程，最終得出故障診斷的結果。這種算法所依托的初期信息量不大，具有高效率、高容錯的優良性能，并且搜索過程的速度快、準確性高，與配電網的拓撲結構非常適應。

4智能配電網的未來發展

智能電網最早是2003年提出的，而智能配電網是智能電網中最重要的一個部分，相比于傳統模式下的配電網，在反應機制上有很大改進。首先，自愈能力突出，智能配電網的自愈能力是指配電網能夠自動的診斷出實際中的故障問題，并智能化的對故障問題進行糾正性的操作，以最大限度的降低電力用戶在故障發生后所受到的不利影響。其次，SDG的安全性更強。智能配電網相較于傳統意義上的配電網，能夠在故障發生時對受到破壞的部位進行控制，在很大程度上避免了用戶遭受大面積的停電，也不確保了用戶的安全。再次，可以進行可視化管理。智能配電網能夠使相關的電力工作人員全方位的掌握整個電力系統的運行狀況，并能在故障出現時及時的進行解決和處理。最后，智能配電網實現了信息化管理。信息化管理是指智能配電系統能夠實現運行狀態與離線狀態時管理數據的融合和集成，從真正意義上實現信息化管理。

5結語

隨著許多高科技的故障診斷方法的誕生，電力部門有關人員應該對這些先進的配電網故障診斷方法進行科學合理的改進和運用，從而更好地保證用戶的用電需求以及用電安全。在未來，我們可以預想得到智能配電網的廣泛普及，智能配電網在短短時間內就發展得如此迅速，相信電力系統經過不斷的努力探索，一定能給廣大的人民群眾提供更優質的服務。

參考文獻

[1]胡水.談配電網故障診斷方法與智能配電網發展[J].科學時代，2015（6）.

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