關于通信網(wǎng)絡下電力系統(tǒng)的故障分析

石建茂

摘要：電力系統(tǒng)的故障分析是電力系統(tǒng)發(fā)展的一個必備能力，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的故障分析僅僅局限在單一或簡單的電力網(wǎng)絡，發(fā)生意外干擾和復雜環(huán)境變化很難準確找到故障所在。本文針對通信網(wǎng)絡的環(huán)境下對電力系統(tǒng)進行故障分析，根據(jù)實際情況建立通信網(wǎng)絡與電力網(wǎng)絡相結合的模型，意在準確的分析故障所在。通過仿真證實模型應用的有效性，對電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了一定的促進作用。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；通信網(wǎng)絡；故障分析

前言

隨著經(jīng)濟水平的不斷提升，國家電網(wǎng)的發(fā)展更加迅猛，因此對電力系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為當今社會的議題。電力網(wǎng)絡的迅速發(fā)展催生國內外諸多學者對其研究，一定程度上取得了比較可觀的成果。如今電力網(wǎng)絡涉及到生活的方方面面，同時又促進通信網(wǎng)絡和電子產業(yè)的發(fā)展，為其實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益，電力系統(tǒng)技術事關國家的經(jīng)濟大開發(fā)的根本利益，為促進國力增長奠定基礎。

因此更好的提供用電服務已經(jīng)成為一項必不可少的義務，但是目前針對電力系統(tǒng)的研究都是與通信網(wǎng)絡獨立的，因此不具有廣泛實用性，并沒有考慮到這兩者結合分析，找到故障所在。本人針對這一缺陷，提出一種在通信網(wǎng)絡下電力系統(tǒng)的故障分析方法，以便更好的促進電力系統(tǒng)的發(fā)展和健全。

1 通信網(wǎng)絡下電力系統(tǒng)分析模型

1.1 模型綜述

眾多研究表明電力系統(tǒng)連鎖故障主要源于有功潮的大規(guī)模轉移或者保護不完善，因此針對這個原因，本文提出一種新的研究思路即：隨機斷開檢查，若出現(xiàn)過載調度中心在受到線路斷路信息后進行優(yōu)化控制。理論研究表明，通信網(wǎng)絡中的信息包數(shù)量會逐漸增加，一旦數(shù)量增加到無法正常傳輸導致堵塞，那么電力系統(tǒng)的優(yōu)化控制信息就很難到達故障所在位置，如果不能妥善的解決這種現(xiàn)象會導致故障連鎖效應。

1.2 模型仿真

通信網(wǎng)絡下電力系統(tǒng)分析模型仿真流程如下：

（1）初始化。包括電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡。對發(fā)電機旋轉備用g和線路冗余u進行優(yōu)化，在此過程中能夠清除通信網(wǎng)絡中所有的信息包。

（2）隨機斷路。隨機地選擇一條線路切斷形成設定的故障，同時可修改電氣參數(shù)，將相應的信息傳送到電力系統(tǒng)。

（3）根據(jù)實際電氣網(wǎng)絡參數(shù)計算線路當中的潮流，判斷是否達到閾值，如果存在超過閾值則計算所有過載信息的持續(xù)時間；如果不存在，那么退出故障仿真。

（4）通信網(wǎng)絡的傳輸。完成一個時間步的信息傳輸，即t=t+1；與此同時查看過載信息中是否存在動作時間小于t的線路。

（5）判斷最近的調度命令是否通過通信網(wǎng)絡，如果是結束統(tǒng)計最終的損失的負荷；否則繼續(xù)判斷。

2 內在相似性的影響

基于比較復雜的電力通信網(wǎng)絡，它們的網(wǎng)絡中最重要的就是節(jié)點，節(jié)點決定電力系統(tǒng)的可靠性和有效性，我們通常都是用介數(shù)特征表示。通常起點和終點之間并沒有最長的路途，那么分析可靠性的算法可能由電力網(wǎng)絡和通信網(wǎng)絡的內在相似性決定。具體參數(shù)圖如圖1所示

通過MATLAB系統(tǒng)仿真發(fā)現(xiàn)，由于電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡之間存在較大的相似性，導致可能發(fā)生大規(guī)模斷電，也有可能產生嚴重后果，通常一系列的故障會發(fā)生。從研究他們之間的交互作用，發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡的節(jié)點介數(shù)更加顯得舉足輕重。因此如果能夠把他們之間的內在效應充分分析明白，那么能夠從根源解決電力網(wǎng)絡很難修復的問題，從基本的線路出發(fā)，減小他們之間的影響。

3 提高電力通信網(wǎng)絡運行可靠性措施

3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)通信網(wǎng)可靠性管理體系

在電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中，必須要不斷的建立健全和優(yōu)化可靠性比較高的管理體制，必須依據(jù)相應區(qū)域內的電力通信網(wǎng)來規(guī)劃和制訂當?shù)仉娏νㄐ啪W(wǎng)絡設計的可靠性標準和要求，從而有效地落實電力通信網(wǎng)絡的安全性措施，并且科學合理地對電力通信網(wǎng)建設的可靠性、安全性運行效果進行評估。依據(jù)電力通信管理部門的工作情況，結合實際制訂進行電力通信網(wǎng)絡維護和管理的體制標準，科學合理地對電力通信網(wǎng)絡的維護和管理任務進行分配，對電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)和通信設備提出可靠和安全的技術指標，并對電力通信網(wǎng)進行規(guī)劃和設計，充分利用各項電力系統(tǒng)的建設資源對已經(jīng)建設好的電力通信網(wǎng)進行最終的鑒定和實驗。

3.2 應用電力通信網(wǎng)絡故障導航系統(tǒng)

整個電力通信網(wǎng)絡故障導航系統(tǒng)的技術服務主要包括：全方位的技術咨詢、技術導航、故障分析處理和操作流程等。在對電力通信網(wǎng)絡導航系統(tǒng)進行應用和研制的過程中，因為存在繁多的電力通信設備，各種不同類型的技術數(shù)據(jù)都被涉及，導致電力系統(tǒng)的高端通信設備技術的服務裝置必須要更加標準化和智能化。根據(jù)電力通信網(wǎng)絡故障導航系統(tǒng)的指引，電力通信的工作人員必須要及時有效的掌握故障的電路點。在操作步驟和工作程序中的各個環(huán)節(jié)，切實的認真落實在技術上的導航服務工作，并且努力地配合有關工作人員進行操作，迅速進行可靠的搶修工作，在保障搶修質量水平的同時要盡可能地縮短搶修時間，從而能夠在很大程度上減少工作人員的壓力和負擔，通過人機對話的方法開展技術導航服務和語音咨詢等，為電力通信工作人員對維護技術問題的處理提供科學合理的有效指導。對電力設備的運行情況進行實時的監(jiān)控，提升電力通信系統(tǒng)的技術水平，切實地提高電力通信工作人員的工作效率和責任意識。

3.3 實現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡設計的優(yōu)化

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，科學技術已經(jīng)逐漸成為第一生產力，是推動經(jīng)濟發(fā)展的重要動力，科學技術水平的日益提升也促進了電力通信網(wǎng)絡設計水平的穩(wěn)步前進，所以，在原有電力通信網(wǎng)絡設計技術的條件下，相關的電力部門和企業(yè)必須要努力的強化電力通信網(wǎng)絡設計的完善和優(yōu)化過程，在原有的設計條件下，積極主動地引進先進的滾動設計，不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化電力通信網(wǎng)絡的設計想法和設計理念，從而有效地加強電力通信網(wǎng)絡的安全運行能力。

3.4 加快電力通信網(wǎng)絡的建設

現(xiàn)階段，一些山區(qū)仍然依靠電力載波機來進行數(shù)據(jù)的傳輸，電力載波機在進行傳輸時受到電力線路的嚴重影響，穩(wěn)定性比較低。而優(yōu)化的電力通信網(wǎng)絡的SDH網(wǎng)絡被廣泛應用在電力系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)和各類信息上，已經(jīng)作為主要的傳輸網(wǎng)絡對繼電保護、行政調度電話、遠動信號和信息等一系列的電力生產信息進行傳輸。

4 結語

本文根據(jù)直流切斷判斷分析故障的原理，建立在通信網(wǎng)絡干擾下電力系統(tǒng)的相互作用影響的模型，根據(jù)復雜的環(huán)境變化具體分析，著重解釋了通信網(wǎng)絡的作用機理，闡述了之間內在相似性特點，并提出了具體可靠的措施解決，對電力系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡之間的融合發(fā)展起到推動作用，具有很大的現(xiàn)實意義。