10kV配电网故障定位分析与发展

２ ０ １ ３ 年第３ ２ 期
（ 总 第 ２ ７ ５ 期 ）
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确 定 ， 出现 同 一 系 统 在 不 同 时刻 的 网 络 拓 扑 发 生 变 化 的情 况 ， 为配 电 网故 障 定 位 技 术 提 出 新 的挑 战 ； （ ５ ） 配 电 网 的
从区域 的耗散 电流入 来定位故障 。过热 弧搜寻法具有原理
简单 、可判 断故障程度等优点 ，但其 可靠 性依赖于 区域额 定负荷或额 定电流 的计算 ，应用相对复杂。 ２ ． ３ 暂态分 析方 法 暂态分析法 主要通过挖掘系统参 数与暂态频率 或 由网 络结构 改变 （ 包括配 电网能量分配 的变化 ）而产生 的行 波 速度之 间的关系来定位故 障。
究 工 作 ，归 纳起 来 大 致 有 如 下 四类 方 法 ：
２ ． １ 图论分 析法 图论分析法是 以配 电网的结构及Ｆ Ｔ Ｕ 监测到的馈线开关
信 息为基础 发展起来 的一类故 障定位 方法 ，分矩阵法和过 热弧搜寻法两类 。 ２ ． ２ 过热弧 搜寻 法
该方法将配 电网的故障定位 问题转换为过热弧 的搜 寻 问题 。将配 电馈线按线路潮流 方向定义成有 向弧 ，馈线 开 关看 作弧的顶点 ，弧 的负荷 即为馈线的供 出负荷 ，顶点的 负荷 则为流过开关 的电流 ， 由此建立与实 际系统相 对应的 变 结构耗散 网络 。通过归一化 负荷ｃ 弧负荷 与其额定负荷之 比乘以１ ０ ０ ，是否大 于１ ０ ０ 来判 断过热 区域 ，大于１ ０ ０ 的区域 为过热区域 ，即故 障区域。在过热弧搜寻索法 中增加 了最 小配 电区域分离 的过 程，可 以在故障信息 不完备的情况下 对多 电源并列供 电系统进行故障定位 ：过 热区域搜索法则
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２ ． ４ 人 工智 能法
人 工 智 能 法 不 需 要 对 系 统 建 模 ， 只 利 用 系 统 的 数 据 库
对于 网络拓扑确定的配电网应用Ａ Ｎ 诊断故障，无论是诊断
时 间 还 是 结 果 都令 人 满 意 。但 其 缺 点就 在 于 Ａ Ｎ Ｎ 的 训 练过 程
作支撑 ，将系统看 作是未知 的 “ 黑匣子 ”，应 用一定 的规 则 ，用来输 出系统故障时的特 定数据。 专家系 统 由知识库 、用 户界面 、推理机等 多个 模块组 成 。该 方法主要将新 获得的故障信 息与知识库 中的历史记 录信息进行 对 比分析 ，通 过推理机推 断出故障 的位 置 。利 用专家系统定位 故障亦分两个步骤 进行 ： ２ ． ４ ． １ 规 则生成 阶段 。在专 家经验 的基础 上生成 规
关键 词 ：配 电网；故障 定位 ；智能 电网
中图分类号 ：Ｔ Ｍ ７ １ ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ Ｏ １ ３ ）３ ２ — ０ １ ３ ４ — ０ ２
配电网受其特殊的网络结构等因素影响，使得其在输
电网 中较 为成熟 ，故 障定 位技 术不 能直 接引 入到配 电系 统 的故 障定位 当中 ，这样配 电网故障定位技术 的发展就 成 为制约 电力系统可靠性提 高及 电能质量改善 的重要 因素。
负荷类型 并不确 定 ，有单相 、两相及 三相之分 ，同时负荷 随时 问的波动 性较 大 ，使得 负荷模 型的选择成为影响 定位
算 法 性 能好 坏 的重 要 因素 。
这样 ，对配 电网故障定位技术 而言，需尽可 能地考虑 配 电网 自身的特 点 ，吻合配 电网的实际状况 ，不 能因追 求 自动化而 盲 目自动化 ，定位 算法要有广泛 的适应 性。只有
张晓枫
（ 长春 电力集 团有 限公 司，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘要 ： “ 智能电网”是 电网未来发展的重要趋势和巨大机遇，而配电网是供用电里一个非常重要 的环节，在 智能电网建设中担 当重要 角色，提 高其稳定性能够创造极高的经济效益和社会效益。因此随着智能电网工作 的不断开展 、绿 色清洁能源并入电网和提 高供电可靠性等各方面需求的迫切增长，配电 自 动化的建设将成为 今后 工作 的重 点，其 中配电网故障定位作 为 实现 配电 自动化 的基础备 受关注 。
十分缓慢 ，对新事件 的概括 能力也较差 ，网络结构发生 变 化时需重新对Ａ Ｎ Ｎ 进行训练。
都带有分支线及子 分支线，使得对 网络 的等效化简及故障
排查变得 更为复杂 ； （ ３ ）通常情况下配 电网中三相线路并
不 对 称 ， 因而 输 电 网 中 常 用 的基 于 对 称 分 量 法 的 故 障 定 位
算法不能直接 引用 到配 电网，配 电网故障处理算法最好采 用 三相 不对称参 数； （ ４ ）频繁 的不对称倒 闸操作 ，可能 会 使系统不对称程度 加大 ，也会使得 配电网的运行方式不
１ 配电网故障定位的难点
研究适合 于配 电网的故 障定位算法 ，须 明确配 电系统 自身 的特 点 。配 电网故 障定位过程 中主要有如 下五点因素
需要考虑 ： （ １ ）配 电馈线容 易受各 种情况 影响而发 生故 障，如不利气候 、设备故障 、交通事故等 ，因此发生故障 的几率很大 ； （ ２ ）配 电网拓扑结构多为辐射 型，主干线大
为此 ，国内外学者 围绕配 电网故障定位技术展 开了深 入研 究 ，提 出了多种定位 方法 。
这样才能更加准确 、快速 地定位故障 ，以缩 短用 户的停 电 时间，降低 故障对系统的危害。
２ 配 电网故障定位配 电网故障定位方法
国 内外学者针对配 电网故障定位 问题 已做 了大量的研