低压配电网故障定位系统设计
低压配电网故障检测与定位算法
低压配电网故障检测与定位算法低压配电网是城市电力供应的重要组成部分，它负责将高压输电网输送下来的电能分配给每户用户。
然而，在低压配电网运行过程中，由于种种原因，故障可能会发生，比如短路、接地故障等，这些故障会导致电力供应异常，甚至给用户带来安全隐患。
因此，低压配电网故障检测与定位算法的研究显得尤为重要。
一、低压配电网故障检测算法1. 检测传感器数据的异常值低压配电网故障检测的第一步是通过监测传感器数据。
在配电网中，安装有各种传感器，用于测量电流、电压等参数。
通过实时监测传感器数据，可以检测到异常值。
例如，当某一传感器数据与周围传感器数据相比有明显偏离时，可能意味着该部分存在故障。
因此，通过统计学方法或机器学习方法，可以对传感器数据进行异常值检测，从而及时发现低压配电网中的故障。
2. 多传感器数据融合低压配电网中有多个传感器同时监测电力参数，因此可以将这些传感器数据进行融合，得到更全面、准确的故障检测结果。
融合方法可以采用加权平均、主成分分析等统计学方法，也可以利用深度学习算法进行融合。
通过多传感器数据融合，可以减少单一传感器数据异常造成的误判率，提高低压配电网故障检测的准确性。
3. 基于机器学习的故障检测机器学习是一种通过从数据中学习规律，从而预测或者判断新数据的方法。
在低压配电网故障检测中，可以利用机器学习算法，从历史数据中学习低压配电网正常运行模式，并利用这些学习到的模式来检测故障。
常用的机器学习算法包括决策树、支持向量机、神经网络等。
通过不断优化机器学习算法，可以提高低压配电网故障检测的准确率和效率。
二、低压配电网故障定位算法1. 检测故障传播路径低压配电网中，故障具有传播性，即一个故障点可能会导致周围多个节点故障。
因此，通过检测故障传播路径，可以确定故障点的位置。
传统的方法是基于故障电流的测量，但受限于传感器布局和精度，可能无法准确检测故障传播路径。
因此，可以引入机器学习算法，通过分析历史数据来预测故障传播路径，从而定位故障点。
配电网低电压预警及故障定位技术分析
配电网低电压预警及故障定位技术分析摘要：本文详细分析了配电网低电压预警及故障定位技术，分析结果表明采用本文所述的配电网故障定位方法具有较强的实用价值，能够准确可靠定位出配电网具体的故障位置，有效缩短了配电网故障停电时长，在实际的配电网运维及管理中可以加以应用。
关键词：配电网；低电压预警；故障定位；神经网络1配电网的低电压预警配电网中的故障包括了永久性和瞬时性故障等两个主要的类别，一般电缆线路的故障多为永久性故障，只有架空线路需要对故障类型加以区分同时。
同时在配电系统中都会配置重合闸装置，如果重合不成功，则表明配电系统中出现了永久性故障。
此时配电网将会出现低电压的情况，需要对低电压发出相关的预警信息，从而提示运维人员采取措施加以处理。
同时需要尽快实现对故障具体地点的定位，首先需要对故障的区分进行定位，再对具体的地点进行定位。
这样就可以将故障区段的开关断开，使得故障得以隔离。
剩余的非故障区域则快速恢复供电，以免造成整条线路停电时间过长。
2配电网的故障定位技术2.1 配电网故障定位技术中的算法要求对于配电网故障定位中所采用到的算法，具有一定的要求，包括算法应具备实时性和容错性。
其中对于实时性，主要是对配电网中的故障区段应在较短的时间内计算完成，如果需要的时间较长，则难以满足实际的应用要求，时间短也能够降低人工的巡查时间[3]。
对于容错性，由于现场中所安装的配电终端运行环境较为复杂，采集到的数据信息在传输过程中容易受到干扰信号而出现信息丢失和错误的情况，使得主站接收到的数据不完整或者包含了一定的错误数据。
2.2基于神经网络的配电网故障定位技术神经网络技术的类型较多，如BP神经网络技术、GA-BP神经网络技术等，本文以BP神经网络技术为例，分析利用该技术进行配电网故障定位的具体原理，下图1为神经网络技术在配电网故障定位中的实现流程。
在神经网络原理结构图中可以看出，可分为输入层、隐含层和输出层等三个不同的数据计算层次，输入数据经过隐含层的处理之后，再经过输出层，得出具体的计算结果。
低压微网故障区域定位算法
多处 的 故 障 信 息 进 行 故 障 区 域 综 合 判 断 ，分 析 确
定微 网 故 障 区 域 ，迅 速 切 除 故 障 区 域 且 不 影 响 其 余 非故 障 区 域 正 常供 电 ，避 免 由 于 局 部 故 障 而 引 起 连 锁 反 应 导 致 大 量 分 布 式 电 源 离 网 ，这 更 有 利
基金项 目：国家 自然基金青年基金资助项 目 （ ６ １ １ ０ ４ ０ ７ ０ ） 。 作者简介 ：赵凤贤 （ １ ９ ８ ０一 ） ，女 ，讲师 ，研究方向为电力系统及微电网保 护控 制技 术 ，Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ：ｚ ｆ ｘ １ ９ ８ ０ ８ ９ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｉ ｎ 。
潮流结构和运行特 点将 其划分若干区域 ，将分割 区域 作为节点 ，断路 器作 为边 ，利 用图论算 法建立 了微 网的数学描 述模 型。在 此模 型基础上 ，通过检测故 障前后功 率的变化量 与割 集方 向得 到微 网的故障信 息
矩阵 ，进 而提 出了一种微 网故 障区域 定位 的矩 阵算 法。算例 分析证 明，该算 法能够有 效地识 别 出故障发
ｉ 配 网
ｉ ……
分 ，将 常 开 型联 络 开 关 作 为 图 的 边 ，分 割 区 域 作 为 图 的 节点 ，采 用 图算 法 来 描述 微 网 的 数 学 模 型 ， 提 出 了 一种 基 于 故 障 功 率 变 化 量 的微 网分 区 保 护 算 法 。 基本 思 路 是 对 于 含 有 微 网 的 配 电 网 划 分 若
存 在 很 大差 异 ，使 得 原 有 的 段 式 电流 保 护 的 整 定 个 分 割 区 域 出 口联 络 开 关 处 柱 上 安 装 Ｆ Ｔ Ｕ （ ｆ ｅ ｅ ｄ ｅ ｒ 配合 十 分 困 难 ，无 法 确 定 故 障 区 域 。 因此 ， ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｕ ｎ ｉ ｔ ） ，通 过 通 信 网 络 把 Ｆ Ｔ Ｕ采 集 的 故 障
中低压配电网络故障定位的分析与研究
要】 中低压配 电网络 由于其 自身的特点 ， 如供 电线路短 、 分支线路 多， 过渡 电阻对短路 电流影响大 ， 这些 因素的存在严重影响 了其故
障定位技 术的发展 。 本文在分析 中低压配 电网络结构特征 的基础上 ， 利用数 学拓 扑知识 建立起该 配电网络的描述矩阵 ， 采用 了一种基 于网基 结 构矩阵的配电网故 障定位 算法 ． 通过该算法的数 学推 导得 出的故障判定 区域与 实际配电网故障位置完全吻合 ， 在理论上 为中低压 配电网故 障
配 电 系 统 的重 要 性 日渐 凸 显 出来 ． 为 其 直 接 与 用 户 相 连 ， 人 民生 因 对 活 有 着举 足 轻重 的 重要 影 响 但 长期 以来 ， 于 受 技 术 和 研 究 方 障定位研究工作一 直是 处于起步阶段 ， 有 些在高压配 电系统成功应用 的故障定位技术 如行波测距 技术却在 中 低压配电系统 中遭遇失败。中低压配电系统有其 自身的结构特点 ， 如 供 电线路较之 高压供 电线路 短 ． 分支线路 明显增多 ， 路后过渡 电阻 短 对短路 电流影 响很 大 ． 网络 的拓 扑结构复杂 等 ， 这些 因素的存在使得 在中低压配电系统继电保护装 置整定 和潮流计算时存在严重 困难 ， 从 而影响了技术的发展 本文正是基于这种现状 ， 分析和研究 中低压配 电系统 的特征 ．采用 了一种 基于 网基结构 矩阵 的配 电网故障定位算 法． 该算法利用数 学分析 的方 法 ． 较好 的解 决了 目前 中低 压配 电网络 故障定位问题
定位 技 术提 供 了新 的 思路 。
【 关键词 】 障定位 ； 阵； 线终 端单元 ； 故 矩 馈 规格化 ０ 引言
在我 国 ． 电系统可划分为高 压配电系统 、 配 中压配 电系统 和低压 配 电系统 三部分 高 压配 电系统 的电压 等级通 常为 ３ ｋ ６ｋ 、 ５ Ｖ、 Ｖ 或 ６ １０ Ｖ 其直接与输 电系统相 连 ， １ｋ ． 接受输 电系统输 送的 电能 ， 向负荷 中 心直接放射 供电或经降压 配电。由于它直接 与发电系统相连 ， 影响和 涉及 面广 ． 对它的故 障排除和维护一 直以来都是 电力系统工作者研究 和探讨的课 题 近年来 ． 国内外学者在高压配电系统方面做 了许多 的工作 ． 推动了高压 系统的稳 定和可持续 发展 。 但随着农村 经济的全面发 展 ． 电力负荷供 应的持续增 长 ， 中低压
配电线路故障定位技术及其应用
配电线路故障定位技术及其应用摘要：配电线路故障定位技术是以故障诊断技术为基础的一种新型的电网监控技术，它的理论基础由电位分析和测量技术构成。
目前，应用较多且具有较高价值的配电线路故障定位技术有红外故障定位技术、电磁定位系统、电力系统在线监测系统、基于网络技术为支撑的电气智能监测系统等。
关键词：配电线路故障定位技术及应用1.红外维修定位技术及应用3.1红外测温红外测温是利用红外线的透射特性对物体表面温度进行测量，一般情况下红外测温主要有两种方式直接测温，即利用温度计直接对被测物体进行测量;间接测温，即通过传感器直接对被测物体进行测量。
利用红外测温方法对缺陷进行检测可以避免漏检情况发生，并且可以精确地对故障部位进行测温，从而达到对设备安全运行状态能够实时监测和监控等目的。
3.2断路器缺陷定位及测量断路器故障定位及测量是通过红外探头在发生断路器接地故障时记录下活动频率和活动范围进行定位以及测量。
断路器故障位置主要为金属表面发热、断相、氧化及老化等。
因此，红外探针在接触或接地故障处测量红外信号时会受到金属材料温度和氧化程度等因素引起的温度变化影响，从而产生热量和金属粒子。
当红外探针在接触或接地故障区域测量时可发现断路器存在不同程度的接触不良及金属微粒故障。
3.3线路红外检修工作要求参数设置线路红外检修时，可根据实际情况设置工作要求。
其中对绝缘子的红外检测可设置绝缘子串、绝缘子、金属件、金具等参数。
对接地故障可设置接地故障发生后，红外检修的工作要求自动调整为10kv以下接地故障点自动工作,10kv及以上接地故障点可调整为1-5kv接地故障点自动工作。
对低压电网线路故障可设置故障位置，如发生接地故障则为线路故障点附近[1]。
2.电磁定位技术及应用2.1电磁感应试验电磁感应试验是利用电磁感应原理测量电网故障时在某一点上电磁干扰分量产生的相位变化，从而确定故障点的定位方法。
在电磁感应试验原理当中，由于配电线路一般都经过较长的路由损耗较大，因此其检测线路磁场时需要使用较大的感应电流以达到检测目的。
快速定位低压线路漏电故障点的有效方法
快速定位低压线路漏电故障点的有效方法摘要：配电网是中国电力系统的重要组成部分，也是电力输送的终端。
故障是由复杂的运行环境和内部因素引起的，是经常发生的。
这些故障一旦发生，很容易造成电力中断，增加供电成本，甚至造成经济损失，危及人民生命财产安全。
所以做好低压线路的维护保养工作，对于保证社会经济快速发展至关重要。
面对目前优化升级输变电系统的现状，为保证人们用电安全稳定，必须从低压线路的维护和管理入手。
关键词：低压线路;故障;运行维护;管理随着居民用电的增加，低压线路故障日益频繁，因此相应的维护管理工作也显得十分重要。
在分析低压线路常见故障的基础上，从内部因素和外部因素两个维度详细分析了低压线路的故障原因，并探讨了维修管理措施。
一、低压线路接地故障的排除方法（一）排除接地故障缩小范围查找法。
首先断开该组线路开关，拆开A、B、C三相出线端子，先查A相，把A相端子接回原位，合上开关，测试中性线（变压器地极）是否带电。
又断开开关，拆开A相端子，把B相端子接回原位，合上开关，测量中性线（变压器地极）是否带电。
又断开开关，拆开B相端子，把C相端子接回原位，合上开关，测量中性线是否带电。
当合上开关，测量某相时，检查到低压线路中性线（变压器地极）带电，确定该相已接地。
沿着该组线路细致查找该相便可找到故障点。
拆线查找，不要把二相接线端子同时接在开关上，避免线路上三相电机缺相运行。
（二）利用仪表测电笔查找法。
对已发生接地故障的低压线路，使用数字式钳形电流表直接查找。
在主干线、分支线、T接口选择好测试点，钳形电流表选定电流测量档位，不论是三相四线线路，还是单相线路，测量时，把所有相线与中性线全部钳入钳口，此时，钳形电流表显示的值是0，其表示该段线路正常，没有接地故障。
倘若钳形电流表显示数值，说明接地故障就是在该段线路，这样依据电流数值顺着故障线路一直查找下去，很快就能查到故障点。
由于目前大多数台区的低压主干线、次干线配置导线线径较大，需测的全部导线放不进钳口中，以及弧垂过小线路，所有导线无法揍在一起，用钳形电流表电流档测量困难很大。
配电网接地故障定位系统的优化设计实现
配电网接地故障定位系统的优化设计实现摘要：配电网的发展有目共睹，且发展形势也越来越好，规模越来越大，但相应的各个线路的数量和接线方式也是变得更加复杂。
紧接着也就伴随着接地故障定位的出现，要想能够迅速并精确的将配电网接地故障进行定位，就必须有一套非常精准的配电网接地故障定位系统，有了这样的技术支持才能进行迅速定位分析和修复。
本文就针对配电网接地故障定位系统的设计和优化进行了一系列的探讨。
关键词：配电网；故障定位；优化设计经济文化的发展也给配电网行业带来了春天，配电网的规模现在是越做越大，其供电网中的使用量也是日益增加，而大部分的配电系统中，很多配电系统都选择消弧线圈并/串联电阻的派生接地形式运行。
因为这种运行模式能够在配电网故障发生的时候，进行及时的定位和处理，相对来说还比较的高效与合理。
所以在对配电网接地故障定位系统进行设计时，也可以优先考虑上述方法，当然其他的方法也有很多，这里就不一一进行阐述了。
一、配电网接地故障定位系统设计原理配电网接地故障定位系统结构如图1所示，其工作的基本思想如下：通过测量电磁场的传感器得到配电网故障电压和电流信息，经信号调理电路后，传入A/D转换器，将经模数转换后的信号传输给处理单元，处理单元将经处理后的信息和该节点的地址信息利用无线GPRS通信模块传输至故障自动定位系统主站，从而实现配电网接地故障的准确定位。
分析图1可知，本文设计的配电网接地故障定位系统主要由处理模块、无线收发模块、海量存储模块、GPRS模块等构成。
本文在进行单片机型号的选择时，进行充分的分析和权衡，最后采用的是MSP430F1610型单片机。
这个型号的单片机不论是在空间要求上，还是A/D进度要求上都能满足本文中的设计。
在单片机完成对信号的处理后，会将处理结果存储在RAM中，而海量存储模板的工作就是将故障后的信息和数据进行保存。
在分析配电网故障并给出相应合理的分析判断后，海量存储器就能将这些数据进行保存。
配电网电缆故障点的定位方法
配电网电缆故障点的定位方法摘要：输电线路在电力系统运行中占据着重要地位，给人们生产生活提供了较大的便利条件。
在电能输送环节中，电缆连接着变电站和用户，其实际运行效果会影响到电力企业的供电效果和用户用电质量。
科学准确查找和排除配电电缆，将能够及时加以有效排除，保障配电电缆的运行效果。
鉴于此，本文就对配电网电缆故障点的定位方法展开简要的分析和论述。
关键词：配电网；电缆故障；定位方法一、配电网故障定位研究的意义随着我国经济的发展，电力系统规模逐渐加大，网络结构逐渐复杂，而且，用户对供电稳定的要求也越来越高。
这就要求一方面，在系统正常运行过程中要防止故障的发生；另一方面，在系统发生故障后，要快速、准确地找到故障位置，迅速排除故障，确保电力系统安全运行，提高供电可靠性，将损失最小化。
我国大多数配电网均采用中性点非直接接地系统，即小电流接地系统。
随着国民经济的发展，在配电网系统中，出现了既有架空线又有地埋电缆，还存在有架空线和地埋电缆混合敷设的情况。
架空线上发生的故障中单相接地故障占80％以上，当小电流接地系统发生单相接地故障时，由于单相接地不形成短路回路，故障线路流过的电流为所有非故障线路对地电容电流之和，故障电流远小于负荷电流，使得故障定位比较困难，不能快速、准确地进行故障定位。
虽然由于电力电缆具有比架空线路可靠性高、占用空间少、受恶劣天气影响较小、有利于工厂布局和城市规划等优点，但是由于机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、水树等因素的影响，长时间运行的电力电缆也会发生故障。
再加上由于电力电缆多埋于地下或铺设在电缆沟中，故障发生后，很难迅速、准确地测出故障地点的确切位置，不能及、时地排除故障恢复供电，往往会造成停电停产的重大经济损失。
因此，如何确保配电网的安全可靠运行，快速有效地查出故障线路及故障点位置，具有非常重要的意义。
二、电缆出线故障的原因分析电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。
导致绝缘降低的因素很多，根据实际运行经验，归纳起来不外乎以下几种情况：1.机械损伤安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤：间接受外力损坏：行驶车辆的震动或冲击性负荷会造成地下电缆的铅(铝)包裂损；因自然现象造成的损伤：如中间接头或终端头内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口或支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。
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低压配电网故障定位系统设计
发表时间：2020-03-19T06:23:40.613Z 来源：《云南电业》2019年9期作者：吴家斌
[导读] 本文主要分低压配电网故障定位系统设计和故障快速抢修。
（身份证号码：44010319900601xxxx）
摘要：在经济发展中，所有行业和企业的发展必须利用电力的能量，这对供电工作要求很高，低压配电网在日常运营过程中容易出现一些故障。
电力企业必须不断加强维护支持能力，努力快速解决问题、修复工作、低压配电网络的安全性和顺利运行。
本文主要分低压配电网故障定位系统设计和故障快速抢修。
关键词：低压配电网；故障定位系统设计；快速抢修
引言
低压配电网处于整个电力系统的最末端，其运行状况的好坏直接影响到供电的安全性和可靠性，与电力用户的切身利益相关，由此可见，实现对低压配电网故障的快速定位和隔离具有巨大的现实意义，同时应加强对低压配电网的日常管理工作，保证低压配电网处理良好的工作状态，有利于保证我国经济快速、有序的发展。
1、低压配电网的常见故障
低压配电网最常出现的故障包括接地故障和短路故障，其中接地故障主要以单相接地为主。
目前，我国在3-66kv中低压配电网中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地（即谐振接地）运行方式。
在电网发生单相接地故障时可带故障继续运行1-2h，但是长期带故障运行，容易促使绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路故障，并会带来跨步电压，给故障线路周围的行人带来安全隐患，线路故障应及时处理，其中跨步电压分布示意图如图1所示。
图2 基于ZigBee的网络拓扑结构
2.2低压配电网故障定位与快速恢复系统
该系统能够独立完成局域范围的低压配电网故障的定位与快速恢复：采集与传输系统把采集到的动态数据传输到故障定位的数据接收中心，进行存储分析，结合故障特征库，实时进行故障分析与推理，并实施对故障的定位、隔离与快速恢复（图3）。
图4 云端故障诊断专家系统实用结构
3、低压配电网故障定位技术展望
3.1集中式与分布式故障定位的充分配合
多份文献提到分布式接地故障定位技术，相关学者在系统结构、动态拓扑识别、通信级别等方面进行了验证，并提出了几种适合分布式故障定位的新算法。
考虑到智能电网和智能二次变电站技术的发展，未来研究应侧重于通过智能电子设备（IEDs）进行分布式故障定位。
集中定位与分布式定位的互补结合将成为构成网络故障定位体系结构的趋势。
分布式故障位置的分层计算使您能够状态分析每个变电站上传计算的结果，从而大大加快数据处理速度，提高低压配电网故障位置的效率。
此外，能够灵活应对低压配电网络复杂性的测量点配置方法是合理的。
这种结构与智能电网的发展趋势相结合，成为未来研究重点方向之一。
3.2监测设备性能与配置方案的双重优化
以后，通过多种故障定位技术，您可以通过监控测量点的瞬态、稳态电压、电流和其他配电线路中的各种数据来相互合作，低压配电网故障定位不再是对一个故障数据的简单分析处理，而是基于多维故障数据融合，尤其是基于非健康故障信息下的容错定位技术的分析定位与此同时，低压配电网数据处理技术也需要逐步改进。
许多依赖智能算法的错误定位过于重视应用数学方法，错误特性本身被忽略，在最近几年不再是研究的热点，因此需要根据设备性能（主要是故障指示器、智能仪表、ftu、PMU等）和配置方案进行双重优化，包括数据处理能力、设备现场供电技术、成本等。
4、提高快速定位及抢修效率的建议
4.1打造抢修工作机制
低压配电网络恢复需要依靠科学工作流程（如调整物资分销路径、制定维修计划等）来参考工作经验，根据发生概率较高的故障，按照目标引入电源应急计划和故障处理计划，并在计划制定过程中充分清楚与故障相关的部门需要执行的任务和修复方法，从另外，通过有效地整合相关的外部单位（例如公安部门、运输部门等），形成充足的物资储备，有效地调动公共资源，预配置通用和通用的物资箱，可以创建“急救包”维修模型，从而减少物资调用所需的时间。
总结一般低压配电网维修情况，根据相关数据准备救援物资，关注维修人员和相关地区相关物资的客观需求，尤其是供电站，形成合理的物资部署计划。
4.2强化抢修队伍的专业技能
在修理过程中，工人的专业知识、修理技术对解决问题至关重要。
尤其是在技术判断和处理中，可以参考前面讨论的一般障碍，充分理解。
应该在电力供应商层面继续对一线技术人员进行专业培训，根据工作需要做好相关评价，鼓励优秀的奖励和后进，敦促有效地提高工作人员的专业能力。
在具体故障的情况下，可以迅速确定具体原因是否属于线路情况或设备情况。
快速向发货站发送反馈，根据实际需求进行准确的材料交付。
结束语
城市化进程加快，电力使用量大大增加，供电系统的安全性和可靠性也进一步提高，电网直接连接到电力系统的最后一部分，即使其中一个设备出现故障，电力用户的停电也可能会造成不可预测的损失。
随着低压配电网数量和范围的逐渐扩大，如何才能对电网故障采取准确的定位和有效的措施，成为一个迫切的问题，重点是研究10kv低压配电网故障定位系统，实现低压配电网自动化，提高电网可靠性。
参考文献：
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