曲春曉：配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障識(shí)別與診斷方法研究

曲春曉

【摘??要】配電線(xiàn)路運(yùn)檢工作是保證配電線(xiàn)路穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)配電線(xiàn)路運(yùn)行中的常見(jiàn)故障，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)為維修工作帶來(lái)便利，提高對(duì)電的供應(yīng)和對(duì)相關(guān)電路的自動(dòng)化運(yùn)行效率，保障相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)也能夠提高電網(wǎng)水平。基于此，本文主要對(duì)配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障識(shí)別與診斷方法進(jìn)行了綜合的分析。

【關(guān)鍵詞】配電線(xiàn)路;在線(xiàn)故障;識(shí)別;診斷方法

引言

配電線(xiàn)路在線(xiàn)監(jiān)測(cè)在應(yīng)用的過(guò)程中，不會(huì)受到時(shí)間和空間的限制，對(duì)配電線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位的檢測(cè)，為工作人員排除故障提供重要的依據(jù)。

1配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障識(shí)別與診斷系統(tǒng)研究的意義

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，人們對(duì)于電力的需求也不斷增加。在這種情況下，需要電力網(wǎng)絡(luò)能夠更快速的發(fā)展建設(shè)，進(jìn)一步的擴(kuò)大配電線(xiàn)路的覆蓋范圍。目前，配電線(xiàn)路的覆蓋范圍廣、電力運(yùn)輸距離遠(yuǎn)。此外，在配電線(xiàn)路沿線(xiàn)有著十分復(fù)雜的地形條件，因此配電線(xiàn)路的安全性與穩(wěn)定性受地形與氣候等因素影響十分嚴(yán)重。這就需要針對(duì)配電線(xiàn)路進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，保證線(xiàn)路能夠正常運(yùn)行。

2配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障識(shí)別方法研究

2.1高阻故障識(shí)別

高阻故障是在配電架空線(xiàn)路下，受周?chē)矬w接觸影響發(fā)生的故障問(wèn)題。例如，建筑物接近造成短路，產(chǎn)生高阻故障問(wèn)題。高阻電流產(chǎn)生的電流低，但并非短路或斷路，檢查難度高。高阻故障會(huì)直接影響配電線(xiàn)路的整體運(yùn)行，長(zhǎng)期發(fā)展會(huì)產(chǎn)生短路或火災(zāi)事故問(wèn)題。

2.2單相故障或兩相故障識(shí)別

SVM是解決小樣本分類(lèi)的最佳理論，被認(rèn)為是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的替代方法。SVM具有良好的泛化能力，訓(xùn)練時(shí)總能夠找到全局最優(yōu)解，因此在故障分類(lèi)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。基于最小二乘支持向量機(jī)（LS-SVM）故障分類(lèi)即對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行LMD，在獲得其一階PF及計(jì)算得出能量值和相對(duì)能量系數(shù)作為特征向量的基礎(chǔ)上，將相對(duì)能量系數(shù)N作為SVM分類(lèi)的輸入信號(hào)。利用零序相對(duì)能量系數(shù)N0判斷故障是否為接地故障，若是，則進(jìn)一步識(shí)別故障為單相故障或兩相故障。

2.3間歇性故障識(shí)別

間歇性故障是在電路配電運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的放電間歇性問(wèn)題，放電過(guò)程中伴有弧光線(xiàn)的故障問(wèn)題。是隨機(jī)、不可測(cè)的。根據(jù)間歇性的故障難點(diǎn)，可能在幾秒或隔斷幾天上，間歇性的故障對(duì)配電線(xiàn)路運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。如果排除操作不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，威脅人們的正常用電使用安全，需要由專(zhuān)業(yè)人員查明故障原因，做好維護(hù)。

3配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障診斷方法研究

3.1集中式在線(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷

集中式在線(xiàn)監(jiān)測(cè)形式主要是通過(guò)數(shù)據(jù)的采集、反饋、相關(guān)人員的分析來(lái)對(duì)具體的情況進(jìn)行反饋。一般是通過(guò)在相關(guān)設(shè)備上安裝傳感器來(lái)反饋電路情況，包括溫度、濕度、電流等維度，通過(guò)數(shù)據(jù)的采集與反饋對(duì)電路的狀態(tài)進(jìn)行反映，最后通過(guò)主機(jī)對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這種方式通常適用于檢測(cè)設(shè)備數(shù)量多、檢測(cè)對(duì)象復(fù)雜的情況，但是對(duì)于模擬信號(hào)的傳輸來(lái)說(shuō)，易出現(xiàn)傳輸過(guò)程中模擬信號(hào)丟失的問(wèn)題。

3.2智能化監(jiān)測(cè)診斷

配電線(xiàn)路智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)、巡線(xiàn)故障定位等功能。在實(shí)際應(yīng)用中，配電線(xiàn)路智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)波形進(jìn)行故障定位，并快速上報(bào)，終端視頻讀取數(shù)據(jù)。在實(shí)際研究應(yīng)用中，考慮電力電子元件等在內(nèi)的非線(xiàn)性器件對(duì)電壓傳輸效果所產(chǎn)生的難以分析的影響，實(shí)現(xiàn)圖像分向同時(shí)監(jiān)測(cè)，包括線(xiàn)路走向的安全監(jiān)控、樹(shù)木的生長(zhǎng)危害等，采用自取電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。要保證能時(shí)刻使在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)不間斷供電，通過(guò)圖片智能診斷功能實(shí)現(xiàn)故障排查上報(bào)的準(zhǔn)確率，減少誤報(bào)率。同時(shí)，應(yīng)用溫度安全預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器獲取線(xiàn)路和金具的溫度信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、溫度信息標(biāo)準(zhǔn)、溫度信息展示、系統(tǒng)報(bào)警、對(duì)比分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表及短信提醒等功能。平臺(tái)提供對(duì)原始、采集數(shù)據(jù)信息的查詢(xún)，并通過(guò)計(jì)算形成年、月、日的各種報(bào)表。監(jiān)控平臺(tái)基于浙江捷安工程有限公司自主研發(fā)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)業(yè)務(wù)模塊的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)功能。該開(kāi)發(fā)平臺(tái)具有數(shù)據(jù)庫(kù)兼容功能和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能，可以保證溫度安全預(yù)警系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。強(qiáng)大的分析功能、完善的故障報(bào)警確保了輸電線(xiàn)溫度安全預(yù)警系統(tǒng)的完全可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3輸出波形準(zhǔn)確性測(cè)試

通過(guò)觀(guān)察輸出波形，對(duì)批量化自動(dòng)檢測(cè)裝置設(shè)置科學(xué)的參數(shù)，并對(duì)輸出波形的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)量。共有3段波形，其中1min左右的電流為10A，保持1min會(huì)逐漸升高，持續(xù)10s，10s后停止輸出，說(shuō)明該波形不存在任何的異常。在對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)檢測(cè)裝置可以在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)。并運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，與主站之間進(jìn)行有效的溝通，使主站可以及時(shí)獲取信息，對(duì)故障試驗(yàn)的準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷。另外，檢測(cè)的對(duì)象非常多元化，可以進(jìn)行不同廠(chǎng)家設(shè)備的大批量檢測(cè)，也可以對(duì)某一故障指示器進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)。在對(duì)檢測(cè)方案進(jìn)行配置時(shí)，可以包括多種項(xiàng)目，并靈活進(jìn)行選取，對(duì)檢測(cè)方案進(jìn)行補(bǔ)充和刪減，形成全新的方案，檢測(cè)的項(xiàng)目種類(lèi)也更加齊全。自動(dòng)檢測(cè)裝置具有多種功能，對(duì)不同的線(xiàn)路進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。

4配電線(xiàn)路在線(xiàn)故障識(shí)別與診斷發(fā)展措施

4.1建立配電數(shù)據(jù)庫(kù)，提升運(yùn)檢效率

為了提升整個(gè)配電線(xiàn)路運(yùn)行質(zhì)量，在配電線(xiàn)路建立同時(shí)，就要同步建立配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容包含區(qū)域內(nèi)的配電線(xiàn)路布設(shè)，重要設(shè)備的所在位置，利用信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)線(xiàn)路運(yùn)行和設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控，這樣可以提高配電運(yùn)檢效率;同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能可以通過(guò)分析大數(shù)據(jù)得知線(xiàn)路常見(jiàn)故障及其產(chǎn)生原因，并對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，工作人員在運(yùn)檢中也可以重點(diǎn)關(guān)注此設(shè)備，做好檢查記錄，結(jié)合完善的數(shù)據(jù)庫(kù)確保設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行;與此同時(shí)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)可以對(duì)區(qū)域內(nèi)的供電情況進(jìn)行合理調(diào)配，保證線(xiàn)路均在正常范圍內(nèi)工作。在用電高峰期時(shí)，配電管理系統(tǒng)可以進(jìn)行限流管理，確保線(xiàn)路不會(huì)長(zhǎng)期在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，這也是保證線(xiàn)路穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。

4.2加強(qiáng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的智能化和自動(dòng)化

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，要與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合時(shí)代發(fā)展與要求提升在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的智能化與自動(dòng)化。在系統(tǒng)診斷上進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的研究，加大相關(guān)人員對(duì)此科研的投入力度，使在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展能夠跟隨時(shí)代、科技發(fā)展的潮流。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中注重對(duì)精準(zhǔn)度的把握，在對(duì)監(jiān)測(cè)問(wèn)題的不同類(lèi)型設(shè)置不同的解決方式，提升系統(tǒng)應(yīng)對(duì)問(wèn)題的能力。同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)維護(hù)等工作進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)的開(kāi)發(fā)，節(jié)省不必要的人力資源浪費(fèi)。另外，在在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)使用過(guò)程中，壽命的長(zhǎng)短也需考慮。針對(duì)其使用的電池進(jìn)行開(kāi)發(fā)，使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有相應(yīng)的電池供應(yīng)，以確保在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的長(zhǎng)久使用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，配電線(xiàn)路在線(xiàn)診斷識(shí)別和故障分析過(guò)程中，需要依據(jù)配電管理的線(xiàn)路具體運(yùn)行情況，實(shí)施嚴(yán)格監(jiān)督的管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，注重對(duì)配電線(xiàn)路的診斷技術(shù)的研究，不斷提升診斷效率水平，加強(qiáng)掌握配電線(xiàn)路故障識(shí)別分析方法，以有效的合理操作診斷方法，不斷提升配電線(xiàn)路的綜合診斷效率，提升綜合質(zhì)量水平，實(shí)現(xiàn)安全電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行分析。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司棲霞市供電公司）