配電系統發展及故障診斷研究

董可樂

（國網揚州供電公司，江蘇 揚州 225100）

隨著社會經濟和科學技術的快速發展，近年來我國在配電系統建設方面的投入不斷加大，配電系統發展也取得了顯著成效。作為輸送和分配電能的重要環節、社會和經濟發展的重要基礎，配電系統的發展也顯得尤為重要。根據相關部門統計的數據顯示，在用戶的停電故障當中，有超過一半的停電故障是因為配電系統出現故障而引起的，因此，針對配電系統故障診斷進行相應的研究，對于供電的穩定性，這對于電力企業的品牌形象以及用戶的用電體驗等方面都具有重要的影響。

一、配電系統概述

配電系統的根本任務就是盡可能經濟穩定地將電力輸送給用戶。在整個供電系統當中，供電能力以及質量都是通過配電系統來實現的，因而想要將電力穩定且經濟的輸送給用戶，那么對配電系統進行優化也成為電力企業的一個工作重點。但是，受到歷史因素的影響，一直以來我國在電力輸送方面投入要遠高于配電方面的投入，這些因素的存在，導致我國的電力供應一直存在問題，停電情況時有發生。隨著社會用電量的提升，如何改善配電系統的運行效率，保障供電質量，成為電力企業亟需解決的重要問題。

二、配電系統的發展

配電系統作為電力系統當中的重要組成部分，其對于供電質量和供電穩定性具有重要的影響，但是因為配電系統在電力系統當中受到的重視程度不足，導致我國配電系統的發展處于較為滯后的水準。隨著信息化技術的不斷發展和應用，智能電網開始建設并逐漸普及，配電網作為智能電網當中的一個重要的組成部分，對于智能電網的發展也起著關鍵的影響。智能配電系統依靠信息化技術、自動化技術等，實現了對配電網的實時監測和優化，從而為提供穩定的電力輸送奠定了基礎。實時在線監測能夠收集配電系統工作當中的諸多信息數據，對原始數據進行提煉分析，從而與既定的標準進行對比分析，進而做出正確的診斷，并提出相應的檢修建議。

圖1 在線實時監測與狀態檢修系統

智能配電系統的快速發展對于智能低壓電器也提出了更高的要求。智能低壓電器所擁有的保護、控制、測量等功能，能夠有效提升開關設備運行的可靠性和準確性，能夠實時為用戶提供相關的信息，為系統的智能化管理奠定了基礎。同時，新一代智能電器的出現和發展，也使得其功能更加完善，在電流電壓不平衡保護、逆功率保護等方面取得了較大的進步。智能配電系統的不斷優化和升級，也為智能斷路器的發展帶來了新的挑戰，斷路器為了能夠更好的適應這一發展趨勢，其產品也在不斷地進行更新換代，各種更加智能化、易通信和小型化的產品不斷涌現出來，從而更好地滿足了智能配電系統的發展。

另外，智能配電技術的發展還帶動了智能配電箱柜的進一步發展。新研發的智能配電箱柜在利用現場總線技術以及以太網與具有網格化和智能化的各類新型智能配電設備結合等方面也具有眾多優勢，并且極大的增強了配電箱柜的功能，具有更高的可靠性。同時，新一代的智能配電箱柜技術的發展凸顯了模塊化和系統化的特點，注重新型智能元器件的開發以及新型材料的利用。新一代的智能配電箱柜實現了在同一箱柜中包含配電、控制、保護、通信等各種功能的統一。利用總線以及以太網的通信技術與系統實現了同步聯網，能夠實現對照明、空調、電梯等進行控制，大大提升了智能配電箱柜的功能。

經過了多年的發展，智能配電系統的功能也越來越完善，其在功能性、便利性等的優勢也充分體現了出來，在現代諸多工程建設當中得到了應用。智能配電系統作為智能電網的重要組成部分，也會隨著智能電網的不斷發展而更加完善，從而更好地適應智能電網發展的需要。

三、配電系統的故障診斷

（一）基于粗糙集理論的配電系統故障診斷

在電力系統當中與用戶直接產生聯系的就是配電網，因此國家經濟的發展以及人民的日常生活都與配電系統的可靠性及供電質量有著最直接的聯系。因而，在面對停電事故時，如何快速、準確地對故障進行排查，盡快恢復供電，將對社會安定、經濟發展有著重要的影響。一般情況下，在發生配電故障之后，相關報警信息會通過配電系統當中的監控設備及時送到控制中心。但是，面對繁多的報警信息，調度人員很難及時對其作出準確的判斷，特別是當配電網發生較多故障或者自動裝置動作不正常時，發回控制中心的數據信息將會非常多，使情況更加復雜。利用粗糙集理論對配電系統故障進行診斷時，由于故障分類的條件屬性集由保護和斷路器的信號組成，通過約簡算法在決策表的最小簡約中進行規則提取，并最終形成故障診斷規則庫。針對其中出現的不相匹配的情況，引入了將歐式距離和灰色理論相結合的規則匹配方法，從而實現在不完備報警信號模式下的配電網故障診斷。

（二）基于信息融合的配電設備故障診斷

一直以來，對于小電流接地系統的單相接地故障選線的問題，我國的眾多電力工作者以及可持續研究人員一直在進行探索，并且總結了一定的方法，并且在實際工作當中得到了相應的應用。從實際的使用來看，當前方案當中的故障選線效果并不是特別的精確，因而在最終的結果呈現方面常常存在漏選和誤選的情況。從原因來分析，主要是因為造成小電流接地系統發生單相接地故障的因素往往來自多個方面，例如接地方式、故障線路等出現問題之后，都有可能造成單相接地故障，這也給準確定位故障的位置增加了難度。同時，小電流接地系統的結構框架、負荷變化等都存在復雜的情況，因而面對來自多方面的故障原因，診斷人員需要對其進行全面的分析，從而準確的找到故障點，保障其實用性。

在電力系統當中，一個故障的出現往往都是由多個因素造成的，如果只是針對某一故障信息進行分析，往往很難將其與故障類型之間正確的實現對號入座。所以，針對配電系統當中故障選線的問題，僅僅使用單一的故障信息進行故障選線的方法是存在一定的片面性的。利用信息融合的方式對配電設備故障進行診斷，可以利用多種選線方案結論來形成最終的融合判據，這種方法能夠很好的將單一故障信息之間的互補作用發揮出來，從而有效提升選線的精度。

在小電流接地系統當中，由于存在干擾的情況，所以造成單相接地故障的原因很難及時檢測出來，所以為了能夠更有效地實現選線的精度，利用信息融合技術對中性點接地方式的不同影響因素（故障點位置、故障相別、故障初相角）等，利用計算機仿真的形式進行分析，最終實現對選線方法的科學選擇，從而為保證其有效運行奠定基礎。

四、結語

隨著配電系統建設投入的不斷加大，配電系統也有了明顯的發展，在電力供應質量等方面都有了大幅提升。在配電系統的運行當中，積極采用科學技術和先進設備，提高配電系統運行的穩定性，使得配電系統在運行當中遇到故障能夠及時進行診斷并進行修復，從而保證供電質量。本文分析了配電系統在發展當中所存在的一些問題，同時對于智能電網發展當中配電系統高的發展進行了分析，另外，本文還是分析了配電系統中各種易發故障的診斷情況，希望能夠對配電系統故障診斷有一定的參考價值。