配電網智能化監測與控制技術研究

摘" 要：隨著現代技術的高速發展，我國配電網也呈現智能化、數字化的特征。配電網智能化建設主要就是通過大數據、人工智能等多種技術手段實現對配電網智能化監控分析，通過傳感器對電網進行模態分解，基于特征數值快速定位，了解電力系統潛在隱患以及故障特征，可以有效實現動態化管理，充分保障了配電網運行的安全性、穩定性。基于此，探究配電網智能化監測與控制技術手段，分析了配電網智能化監測及基礎功能，了解配電網智能化控制技術以及應用，對配電網數字化轉型與智能化發展具有重要價值。

關鍵詞：配電網" 智能化監測" 控制技術" 數字化

中圖分類號：TM63

Research on Intelligent Monitoring aAnd Control Technology fFor Distribution Network

WU Fangjian

Sanming Yiyuan Electric Power Survey and Design Co.， Ltd.， Sanming， ，Fujian Province， ， 365000 China

Abstract： With the rapid development of modern technology， China's distribution network also presents the characteristics of intelligence and digital. Distribution network intelligent construction is mainly relies on various technological means such as" through big data， artificial intelligence and other technical means to achieve intelligent monitoring and analysis of the of distribution network analysis.， By decomposing the mode ofthrough the sensor power grid through sensors and quickly locating it mode decomposition， based on feature valuescharacteristic numerical rapid positioning， potentialunderstand hidden dangerspotential power system and fault characteristics of the power system can be understood， which can effectively realize dynamic management， fully guarantee the safety and stability of the distribution network operation operation.， stability. Based on this， it explores the intelligent monitoring and control technology of the distribution network， analyzes the intelligent monitoring and basic functions of the distribution network， and understands the intelligent control technology and application of the distribution network， which is of important value to the digital transformation and intelligent development of the distribution network.

Key Wwords： Distribution network; Intelligent monitoring; Control technology; Digitalization

配電網在輸電線路中具有重要的作用，通過配電網可以將電能傳輸到各個終端用戶中，有效滿足了人們的日常工作、學習、生活的基本需求。基于配電網智能化監測與控制技術實現智能化調控以及綜合分析，可以有效解決電力損耗過大、可靠性低、響應速度慢等實際問題，通過多種技術進行智能化分析、綜合性地控制處理，可以有效提高運行效率與綜合質量。

1" 配電網智能化監測與控制技術

1.1" 構建全景監測以及智能預警體系

基于Web可視化技術構建動態監測以及預警預測管理體系，實現對配電網設備檢測、狀態診斷、故障預警研判和智能化分析處理。通過寬帶電力線通信技術實現對數據傳輸頻率的動態分析，了解配電網的運行狀態，對基礎參數進行動態分析以及智能化檢測，實現對電網的故障信息實現動態探測處理。利用透明化的全息智能感知技術對配電系統進行智能監控，可以將傳統高壓柜轉換為物聯網的環網柜，實現對電氣信息的動態信息的智能化監控，了解柜內局放、絕緣以及接頭溫度等基礎的信息數據；在變壓器終端等位置安裝智能化的融合終端系統，則可以有效實現智能化感知處理。

基于分布式控制通信以及智能巡檢控制系統，則可以利用IEC61850建模技術實現對終端的建模處理，基于IEC 62361標準，解決CIM模型與IEC 61850模型之間的融合性問題，實現對配電網智能終端的分布式控制處理。通過智能邊緣網關以及環境檢測等設備，聯合傳感器等方式進行動態監控，可以了解配電網的運行狀態、數據波動[1]。

1.2" 故障風險預警技術

基于大數據、智能采集終端等技術實現輔助化處理，聯合多元數據，有效實現動態預警。基于數據調研以及預處理技術，則可以確定配電網的故障特征參數，綜合故障頻次以及其影響結果，明確風險等級劃分的方式。基于K-maxmin聚類算法和改進的RelieF特征提取方式則可以對隨機抽樣的流程進行處理，切實提高了故障風險預警的精準性。

聯合震蕩波局放檢測、超聲波等技術手段進行處理，構建云計算平臺，實現對多種設備的狀態檢測以及智能化診斷，則可以有效滿足設備數據采集以及動態處理的需求。建立一個人工智能化檢測系統，可以提高配電網終端的入網質量，有效提高了配電網自動化應用能力，保障了供電質量以及綜合效率。

1.3" 狀態評估以及預警處理技術

對配電網供電能力進行綜合評價，確定容載比、線路間負荷轉移能力等多種參數，在供電能力無法滿足應用的負荷需求的時候，則可以綜合負荷的重要程度、經濟效益、歷史數據等對其進行動態預警。通過大數據等技術實現對電力數據以及系統的挖掘化處理，提高精準的負荷預測信息，充分實現對配電網的智能化檢測以及動態分析。

配電網實現對數據采集處理，融合多元數據，做好不良數據的辨識以及清晰處理，綜合數據斷面參數、數據誤差、數據分散等基礎特征，結合智能配電網的具體應用場景，通過神經網絡算法實現動態評估與智能預警。基于智能算法實現對配電網的故障診斷與精準定位，綜合電網拓撲結構和傳感器的數據信息，了解異常狀態，充分提高配電網的安全性、可靠性。電流 Ifault 計算公式為：

式（1）中：V為故障點電壓參數；Z為故障點的電阻參數。通過狀態評估以及預警處理系統進行分析，進行故障診斷效果顯著，故障診斷效果如表1所示。

2" 配電網智能化監測技術

2.1" 配電網智能化監測系統

聯合配電網智能化監測與控制技術手段構建配電網智能監測系統，可以基于5G網絡技術構建數據傳輸網絡結構，基于多路輸出技術實現綜合管理[2]。在設計中，可以基于信道能量進行信息數據快速處理，通過稀疏變換矩陣則可以將原始的管控信號進行轉換，獲得系數信號，公式為：

式（2）中：x表示變換之后獲得的系數信號；表示系數變換矩陣；表示原始配電網中的運行信號。基于此公式進行處理，則可以將信號通過多組正交基向量構成的稀疏矩陣表示處理，降低原始信號稀疏度，處理冗余的信息，則可以獲得觀測信號，公式為：

式（3）中：y表示長度為m的觀測信號參數；P表示測量矩陣參數；A表示觀測矩陣參數。通過重構算法實現對傳輸信號的重構處理，則可以獲得公式為：

式（4）中：z表示重構之后的通信信號；L表示系數信號估計參數，表示重構系數。

2.2" 配電網的運行狀態智能監控技術

基于接收的信號進行配電網信息數據融合化處理，則可以分析配電網的運行狀態，了解是否存在異常信息以及變化，通過綜合分析的方式進行狀態的評估分析，其中公式為：

式（5）中：表示配電網在運行中的安全系數參數；i則表示配電網運行狀態的變量數量參數；表示配電網在第i個狀態中的變量的權重系數。

通過此公式則可以實現對配電網運行狀態的狀態評估，對比閾值參數，如果小于安全閾值，則表面配電網運行狀態異常，系統存在故障隱患問題；反之，如果高于安全預制，則表面運行正常。如果發現配電網出現異常的故障問題，則可以基于配電網運行參數對比分析，分析配電網運行的誤差類型以及具體的位置[3]。通過智能化的方式進行分析，實現運行參數的動態調控以及處理，基于故障類型進行異常微信與處理，可以保障配電網運行安全穩定。

3" 配電網智能化控制技術

3.1" 配電網設備運行狀態智能識別

設備狀態庫主要就是基于存儲反應設備運行狀態，了解基礎信息以及數據，主要包括了靜態配置數據和實時變化等基礎信息數據[4]。

3.1.1" 知識庫

基于專業系統進行設備的典型異常處理進行動態分析，基于數據實現動態歸納以及總結處理，基于規則表達方式可以實現智能化存儲，構建一個知識庫結構。

3.1.2" 推理機

可以基于設備的運行狀態、知識庫的基礎信息數據，利用推理機進行動態分析，根據流程進行分析處理獲得異常信息以及數據。

3.1.3" 解釋器

根據推理的結論，通過圖表或者專業術語的方式對設備的運行狀態進行動態評估以及分析處理。電力設備狀態規則的信息數據采集、保護告警以及建立動作信息數據可以實現故障的動態分析，在出現新的故障類型的時候，可以通過知識庫實現動態化處理。

3.2" 配電網異常振動檢測系統

基于相鄰傳感器模態構建配電網線路異常振動監測系統，在處理中可以通過智能化檢測系統進行動態分析，利用窄線寬脈沖激光器產生的脈沖光進入配電網輸電網的各個區域中，感知振動信號，獲得初步的相位變化量，通過模態分解以及IMF函數分類進行處理，基于特征數值動態檢測則可以獲得配電網異常振動信號信息[5]。

受到地域等因素的影響，導致配電網輸電線路中的擋距連接具有一定的復雜性，如果外部環境相對較為惡劣，則會導致線路中出現顯著的噪聲等問題，在局部的異常振動信號提取與分析中操作困難；而通過低反射率光柵傳感陣列進行處理，在輸電線路局部以后振動則會導致在臨近塔桿區域的傳感器感知的信號出現一定的變化。因此，可以通過傳感器信號對比則可以有效解決局部的異常信號監測等問題。在處理中設置傳感陣列臨近的傳感器為A/B，則3*3 耦合器（CP）中輸出的信號可以通過公式進行表示：

式（7）中：表示干涉信號；表示A傳感器所處環境中產生的干擾相位噪聲；D則表示輸出直流分量參數；I表示干涉信號振幅。以此類推可以獲得B傳感器的相位變化量。

基于反正且解調則可以獲得振動而引起的低反射率光柵傳感器陣列相位信號信息。在處理中為了有效區分監測的信號信息，對相位信號進行模態分析處理，則可以缺乏傳感器中不同頻帶的信號特征參數。如果傳感器光纖搭載在輸電線路上出現了異常的振動等問題，則質量為Q的傳感光纖產生的加速度以及整根的輸電線的加速度之間假設彈性系數為K，其產生的形狀變量則為，分析其在傳感光纖上的力，則可以獲得公式為：

式（8）中：Q表示傳感光纖質量；a表示傳感光纖加速度。

因為各個傳感器的解調相位受到形變以及折射率等多種因素的影響，則可以根據實際狀況進行計算分析。在輸電線路呈現正常的工作狀態的時候，臨近傳感器的相同希爾伯特變換特征計算結果接近，但是出現異常振動的時候，則會影響分布狀態；出現顯著的波動問題的時候，利用臨近傳感器分布空間對比則可以實現快速定位以及預警處理。

4" 結語

配電網智能化監測以及控制技術可以有序出現對配電網的系統監督，聯合智能算法、大數據以及自動化等多種技術手段，對電力系統進行遠程化、動態化分析，可以基于通信網絡以及監控中心進行綜合控制，如果發現系統出現異常以及負荷變化，則可以根據實際裝看捏工作模式的自動化調控，保障可以實現實時監測以及智能監控。基于配電網智能化監測以及控制技術可以有效了解潛在隱患問題，實現動態分析，保障系統運行的安全性穩定性。

參考文獻

[1]徐超，盛偉光.配電網智能化監測與控制技術分析[J].集成電路應用，2024，41（4）：148-149.

[2]張永，張洋華.配電網智能化監測與控制技術研究[J].光源與照明，2023（12）：204-206.

[3]曲曉.配電網智能化監測與控制技術研究[J].光源與照明，2023（11）：228-230.

[4]張廷軍.新型配電網智能協同電壓調節與經濟運行策略研究[D].南京：南京郵電大學，2023.

[5]姜鵬.主動配電網中的源網荷互動優化模型與策略研究[D].北京：華北電力大學（北京），2023.