故障指示器線路故障定位算法研究與程序設(shè)計(jì)

劉錫洪

摘 要：配電線路在運(yùn)行期間會(huì)出現(xiàn)很多不同種類的故障和問題，當(dāng)前檢修人員經(jīng)常使用故障的指示器裝置的運(yùn)行原理和定位算法來精準(zhǔn)地確定故障發(fā)生的具體位置，并且根據(jù)其程序設(shè)計(jì)的具體規(guī)劃方案來調(diào)節(jié)檢修工作的具體策略，憑借先進(jìn)的技術(shù)方法和手段來逐步提升故障處理技術(shù)的應(yīng)用能力和水平。基于此，在處理故障事件和相關(guān)問題過程中，要科學(xué)使用指示設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題并進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，這樣有助于盡快排除存在的故障和隱患。

關(guān)鍵詞：指示器；故障事件；故障定位

中圖分類號(hào)： TM755 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

故障的定位和測(cè)算是配電線路運(yùn)行維護(hù)管理工作中的重點(diǎn)，為了提升定位的精準(zhǔn)程度，指示器的應(yīng)用已經(jīng)頗為廣泛和普遍。指示器的應(yīng)用主要依靠其自身所具備的各類功能優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮其定位算法的作用。為了進(jìn)一步提升故障處理和分析的能力水平，有必要對(duì)其程序設(shè)計(jì)和基本運(yùn)行原理做一個(gè)全面細(xì)致的了解和認(rèn)識(shí)，這樣才能在實(shí)際的工作中更為合理地應(yīng)用指示設(shè)備和相關(guān)器材，并有效防范故障問題，對(duì)故障所在位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以便于排除。

1 故障指示設(shè)備精準(zhǔn)定位的主要機(jī)理

在整個(gè)配電線路的分布區(qū)域范圍內(nèi)，故障指示設(shè)備要根據(jù)其工作特點(diǎn)和運(yùn)行需求，要布置加裝在規(guī)定的線路分系統(tǒng)和分段線路之中，并且要與用戶終端設(shè)備的進(jìn)線位置盡可能靠近，如果配電線路由于某種原因而出現(xiàn)了短路問題，那么在處理這類故障的時(shí)候，工作人員就可以根據(jù)指示設(shè)備發(fā)現(xiàn)故障或者異常情況時(shí)所傳出的報(bào)警信息信號(hào)，就可以獲取故障發(fā)生的具體位置和定位信息，從而明確故障點(diǎn)和其本身性質(zhì)種類。在這個(gè)過程中，指示設(shè)備會(huì)迅速生成故障問題的基礎(chǔ)性信息，并且根據(jù)規(guī)范的編號(hào)系統(tǒng)來進(jìn)一步明確故障發(fā)生地點(diǎn)和位置，將這些信息傳輸?shù)交镜目刂葡到y(tǒng)平臺(tái)之中，而接下來的定位運(yùn)算和程序運(yùn)行就交由基站的控制系統(tǒng)來完成，來深入分析故障的具體情況，明確其具體的發(fā)生位置和故障類型，使得指示設(shè)備傳回的信息更加完善和精確，以供工作人員做出進(jìn)一步的檢修和維護(hù)舉措。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員也發(fā)現(xiàn)指示設(shè)備能夠根據(jù)其運(yùn)行機(jī)理從而發(fā)揮其功能作用，其中的關(guān)鍵要點(diǎn)之一就是要將其布置在規(guī)定的位置上，且設(shè)備的數(shù)量和具體分布位置也要依據(jù)其定位功能的具體要求和條件來進(jìn)行科學(xué)布控。

2 故障指示設(shè)備的定位算法概述

在使用指示設(shè)備來分析配電線路運(yùn)行期間所發(fā)生的各類故障問題時(shí)，人們對(duì)于其精準(zhǔn)的定位功能開展了深入的分析和探索，主要針對(duì)其定位的具體算法和執(zhí)行程序進(jìn)行了分析和研究。其算法的形式之一就是利用配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建拓?fù)淠Ｐ?，根?jù)其構(gòu)建和規(guī)劃特點(diǎn)，利用圖論描述的分析算法，以相關(guān)的文獻(xiàn)信息資料作為這種方法的主要理論依據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫螒B(tài)模型來構(gòu)建其科學(xué)、完善的故障分辨矩陣體系，依據(jù)矩陣的相關(guān)信息和算法特點(diǎn)來進(jìn)一步明確故障所在的區(qū)段，這樣就可以及時(shí)采取隔離舉措，工作人員就可以依靠這種算法的結(jié)果非常明顯地發(fā)現(xiàn)故障所在的區(qū)域范圍。另一種算法形式是利用故障本身的有效信息建立起一個(gè)類似于數(shù)據(jù)庫的集合，而且每一臺(tái)指示設(shè)備都有其固定的編號(hào)，利用其編號(hào)的排列順序和定位特點(diǎn)，可以在集合中迅速地找到與編號(hào)存在獨(dú)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的設(shè)備，并且了解到其具體的安裝情況、其型號(hào)規(guī)格以及所屬的供應(yīng)廠家，并且依據(jù)其編號(hào)可以迅速獲取其所在線路系統(tǒng)的具體位置或者區(qū)域范圍。在掌握這些信息的基礎(chǔ)上，每一臺(tái)指示設(shè)備就會(huì)獲得一個(gè)命名，與其他設(shè)備進(jìn)行區(qū)分?；诖耍甘驹O(shè)備一旦發(fā)現(xiàn)線路中存在故障和隱患，那么它所采集和生成的信息分析結(jié)果不僅可以迅速傳遞給控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的工作人員還可以及時(shí)了解到是哪臺(tái)設(shè)備傳回的信號(hào)，這樣就可以明確哪個(gè)線路區(qū)域出現(xiàn)了故障或者異常情況。

我們要針對(duì)當(dāng)前配電網(wǎng)的故障定位的算法進(jìn)行深入分析，就要對(duì)故障定位的算法原理進(jìn)行深入的了解，而明確判斷故障區(qū)間所采用的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)矩陣是其中的關(guān)鍵：

網(wǎng)形結(jié)構(gòu)矩陣D形成了相應(yīng)的規(guī)則，N作為節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，那么在實(shí)際的所采用的算法中，節(jié)點(diǎn)i的子節(jié)點(diǎn)為j，所以Dij=1，否則Dij=0。如果這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間存在一條饋線，而且其方向是以i為基準(zhǔn)指向j節(jié)點(diǎn)，那么相對(duì)應(yīng)的Dij=1，否則即為Dij=0。

因?yàn)槲覀兙涂梢栽谂袛喙收蠀^(qū)間范圍和具體位置時(shí)利用判斷矩陣P=D+G來進(jìn)行分析：

其一，Pii=1；其二，應(yīng)對(duì)所有Pii=1的節(jié)點(diǎn)j，且j不等于i的情況下，都存在Pij=0。

3 程序設(shè)計(jì)的功能體現(xiàn)及其實(shí)際應(yīng)用情況

3.1 指示設(shè)備的程序設(shè)計(jì)中的主要功能

為了提升指示設(shè)備的定位能力，并進(jìn)一步提升其準(zhǔn)確性和定位的速度，其關(guān)鍵在于開展科學(xué)合理的程序設(shè)計(jì)工作，并規(guī)劃好其各項(xiàng)功能模塊的分區(qū)和分類，以便于發(fā)揮其功能作用。在其程序設(shè)計(jì)和規(guī)劃方案中，分為基礎(chǔ)功能層以及應(yīng)用層，它們各自具備很多功能模塊，進(jìn)而組成了相關(guān)的功能層，執(zhí)行相關(guān)指示和命令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其功能作用。

基礎(chǔ)功能模塊包括：

（1）多進(jìn)程管理模塊：根據(jù)故障事件啟用和關(guān)閉多進(jìn)程。

（2）遙信合并：按邏輯位置對(duì)遙信進(jìn)行合并。

（3）邏輯位置排序：按邏輯位置對(duì)遙信進(jìn)行排序。

（4）邏輯位置遍歷：按邏輯位置對(duì)遙信進(jìn)行遍歷。

（5）數(shù)據(jù)庫訪問模塊：對(duì)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行各種查詢。

（6）類型判定：判定故障事件的類型。

（7）故障點(diǎn)判定：判定故事事件發(fā)生的位置。

（8）短信發(fā)送模塊：調(diào)用webservice發(fā)送短信。

（9）短信聯(lián)系人整理：整理需要發(fā)送短信聯(lián)系人的人員名單及電話。

（10）故障事件寫入：將故障事件寫人數(shù)據(jù)庫，通過主站界面可以展示。

應(yīng)用層模塊包括：

（1）故障定位：通過對(duì)上傳故障遙信的分析，對(duì)線路的發(fā)生的實(shí)際故障事件作出整理與判定，得出與之對(duì)應(yīng)的故障類型與故障位置。

（2）故障上送：通過短信等方式將故障事件上送給需要的用戶，以便用戶及時(shí)排查故障。

3.2 指示設(shè)備內(nèi)部程序的實(shí)際應(yīng)用情況

配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部存在大量線路，這些線路形成了一個(gè)個(gè)工作臺(tái)區(qū)，裝備有大量線路設(shè)備，在這種復(fù)雜的環(huán)境中，一旦某型設(shè)備或者某段線路出現(xiàn)了故障問題，也就是檢修工作人員日常工作中經(jīng)常會(huì)遇到的故障事件，此時(shí)要對(duì)依據(jù)故障的特點(diǎn)和性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分和分辨，以此來判別不同的故障種類和其所引發(fā)的差異性后果以及影響。當(dāng)指示設(shè)備的內(nèi)部程序發(fā)現(xiàn)故障后被觸發(fā)啟動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行命令，就會(huì)迅速將生成的信息分析結(jié)果傳導(dǎo)檢修人員的終端設(shè)備或者控制系統(tǒng)當(dāng)中，這樣檢修人員就可以在控制系統(tǒng)室或者在室外巡查期間獲得關(guān)鍵的故障信息，就可以及時(shí)采取相應(yīng)的科學(xué)應(yīng)對(duì)舉措和策略，及時(shí)達(dá)到故障發(fā)生地點(diǎn)開展排查和故障排除工作，其程序發(fā)揮的作用顯而易見。

4 運(yùn)行效果

在線路發(fā)生故障后，故障信息經(jīng)過線路安裝的監(jiān)測(cè)終端反饋到系統(tǒng)中，然后故障定位算法將這些信息整理成故障事件信息，然后通過多種方式轉(zhuǎn)送給供電所的相關(guān)人員。當(dāng)故障發(fā)生后，巡線人員會(huì)受到軟件發(fā)送的短信，然后巡線人員根據(jù)短信內(nèi)容去現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)故障并排除故障，目前根據(jù)巡線人員核對(duì)的故障情況表明，本故障定位算法準(zhǔn)確度比較高，能夠節(jié)省巡線人員工作強(qiáng)度和工作時(shí)間，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

結(jié)論

本文分析了故障指示器定位的基本原理，結(jié)合其原理和云南電網(wǎng)的實(shí)際線路情況設(shè)計(jì)了一套故障定位算法。當(dāng)配電線路發(fā)生故障時(shí)，該算法能夠準(zhǔn)確地定位出故障類型和故障位置，并通過短信的形式通知相關(guān)人員。這樣大大地縮短了停電時(shí)間，減少了巡線人員勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)提升云南電網(wǎng)配電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理綜合水平將起到重要的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

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