配电线路的运行质量直接影响了用户的用电质量, 所以配电线路一旦发生故障, 造成的损失将不可估量, 甚至可能出现人员伤亡, 而关于配电线路故障的识别与诊断方法, 技术人员虽然已经进行了长期研究, 但目前还没有一套完善的识别与诊断方法能被广泛适用。
检测定位识别方法可以检测并分析电力系统的运行参数, 通过分析的结果确定配电线路发生故障的区域, 这种识别方法准确性与及时性都比较强, 然而在实际运行中, 安装分支探测器较为困难, 另外这种探测器也会增加配电线路的成本, 安装分支探测器后, 对探测器的维护与检修工作也会增加管理人员的工作量。
被动定位法主要是包括应用区段查找法和阻抗法、行波法。区段查找法是利用应用配电网自动化设备检测配电线路的电气信息, 在故障发生时, 利用区段查找法快速查找故障区域, 以此缩小了故障的搜索范围, 提高了故障查找效率, 使工作人员可以快速排除故障。阻抗法是利用路径阻抗、电路负荷及电源的影响判断故障区域, 这种方法的成本较其它方法最低, 行波法就是根据行波传输理论进行配电线路故障测距, 这种方法准确性比较高, 但检测时间却不能被保障[1]。
主动定位法包括S注入法、中性点脉宽注入法和交直流综合注入法。S注入法先确定有故障发生, 之后通过信号判断故障区域, 因此其定位的精度比较高, 但无法用于配电线路的在线定位;中性点脉宽注入法的安全性及可靠性较高;交直流综合注入法耗时最长, 而且具有一定危险性。
智能定位法接受故障的投诉信息, 根据投诉信息推理出配电线路的故障区域, 是一种将SVM与神经网络结合的方法, 同时这种方法还能用于检测配电线路的在线故障。
在线诊断技术的原理及程序为传感装置收集并处理被测对象的数据, 诊断软件根据数据提出诊断决策, 设备根据决策再对被测对象做出具体处理措施。这种诊断技术分四个工作程序:信号检测、特征抽取、状态识别和预报决策。
(1) 信号检测:信号检测主要功能是测取故障的状态信号, 状态信号是故障信息的唯一载体, 也是诊断故障的唯一依据, 所以及时、准确地获取检测对象状态信息尤为重要。信号检测的过程分为信号测取过程, 信号调理过程和数据采集过程。信号测取过程利用探测装置获得被测对象参数的变换情况;信号调理过程的主要作用是变换和传输探测装置的信号;数据采集过长将连续的信号变为离散的信号。
(2) 特征抽取:探测装置测得的被测对象信号往往包含很多噪声或多余的信息, 这是因为被测对象的工作环境通常存在噪音或电磁干扰, 诊断系统无法通过这种检测信号分析设备, 所以要进行特征抽取, 即将测得的信号进行去燥、放大或压缩、信号变换等处理, 抽取出能真实反映故障状态的特征。
(3) 状态识别:状态识别可以分析数据库中的故障案例, 将案例设置为基准模式, 将新故障中被特征抽取后的检测信号与基准模式比较, 判断新故障的性质、类型、成因。
(4) 预报决策:在分析检测信号之后, 判断线路是否属于正常状态, 如属于正常状态, 则重复以上步骤继续检测, 如属于异常状态, 则分析故障情况与趋势, 提出维修方案[2]。
配电线路故障诊断的对象通常是某一等级或区域的电网, 而目前电网诊断的研究多是针对事故发生后的分析与处理, 其根据故障的信息, 判断故障的原因与区段。目前常用的配电线路故障诊断方法多为针对单相接地和相间短路, 但是配电线路还可能出现高阻故障及间歇性故障, 而对这种故障特征的分析就较为困难, 对于这类信号, 技术人员可以利用时频分析的方法进行诊断, 针对以上特点, 本文在以下介绍一种新的信号处理方法——HHT。
(1) 故障检测:前端采集系统收集配电线路的实时数据, 包括线路的三相电压信息和三相电流信息。当线路出现故障时, HHT系统会对零序电压信号进行处理, 计算零序电压的一阶IMF瞬时幅值和一个周波内幅值的采样值和, 将采样值和与设定的阈值相比, 如果采样值和大于阈值, 则配电线路存在故障, 系统则启动故障分类识别程序。
(2) 故障分类:利用HHT方法处理故障后一个周期的零序电压信号和零序电流信号, 求出它们的一二阶IMF瞬时幅值向量, 作为故障特征向量, 用PCA方法抽取故障向量中的主成分, 作为LS-SVM的输入, 以此判断故障为高阻故障或间歇性故障、低阻故障。因为不同的故障的主分量模式不同, 所以用LS-SVM确定故障类型。
(3) 故障定位:故障定位指的是定位配电线路分支。这种诊断系统只定位线路故障的具体线路, 无法判断故障距离, 因此检测人员需要根据对系统指出的线路重点监测, 并制定相应的处理措施。
综上所述, 配单线路的故障识别与诊断方法影响着电网的运行质量。由分析可知, 配电线路在线故障识别方法包括检测定位识别方法、被动定位方法、主动定位方法以及智能定位方法, 其中智能定位方法判断更快, 定位更准确。HHT配电线路在线故障诊断方法通过故障检测、故障分类以及故障定位等程序, 诊断故障更准确, 用时更少, 但其无法定位故障的准确位置, 因此还需要相关人员进行进一步研究。
摘要：随着人们对电力要求的越来越高, 电力系统变得更加庞大而复杂, 这就为线路检修工作带来了一系列难题。基于此, 本文分析了配电线路的在线故障识别方法, 并设计了一种配电线路在线故障诊断系统, 为配电线路在线故障识别和检修提供了参考依据。
关键词：配电线路,故障识别,故障检修
[1] 翟进乾.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[D].重庆大学, 2012.
[2] 黄永平.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].科技与企业, 2013, (21) :299.
推荐阅读：
配电网线路故障自动识别方法研究09-12
配电线路在线故障（共9篇）09-25
10kV配电线路故障在线监测系统的应用09-12
电网配电线路故障分析与对策09-12
10kV配电线路单相接地故障研究09-12
配电线路常见故障（精选9篇）05-24
配电线路故障工程论文（共3篇）04-19
浅谈配电线路常见故障及防范措施09-10
一起10kV配电线路单相接地故障05-09
10kV配电线路故障排除及处理措施12-08
