配電網(wǎng)故障診斷方法和智能配電網(wǎng)發(fā)展

劉瀟

摘要：為了研究當(dāng)代配電網(wǎng)故障診斷方法，探討智能配電網(wǎng)下步發(fā)展方向。在智能配電網(wǎng)故障與診斷方法方面展開探討，找出了基于粗糙集理論的故障診斷方法、基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法等方法。最終得出信息化管理是指智能配電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)運行狀態(tài)與離線狀態(tài)時管理數(shù)據(jù)的融合和集成，從真正意義上實現(xiàn)信息化管理。的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);故障;診斷;方法

1引言

配電網(wǎng)在整個電力網(wǎng)中主要是起著分配電能的作用，它由架空線路、變壓器、電纜和一系列的基礎(chǔ)附屬設(shè)施組成。當(dāng)下，電能已經(jīng)走進千家萬戶，配電網(wǎng)的規(guī)模也隨著電力的迅速發(fā)展而不斷擴大。這就使得配電網(wǎng)一旦產(chǎn)生故障，就會對人們的日常生活以及企事業(yè)單位的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生極大影響。因此，配電網(wǎng)的故障診斷就變得極為重要，必須盡可能的用最短的時間來對故障部位進行準(zhǔn)確的判斷和檢修，這樣才能最大限度的降低經(jīng)濟損失以及提升配電網(wǎng)的安全性能。

2配電網(wǎng)綜述

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補償器及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。

國家電網(wǎng)公司倡導(dǎo)，配電網(wǎng)的發(fā)展要以智能化為導(dǎo)向。而配電網(wǎng)的自愈功能是智能配電網(wǎng)的主要功能之一。智能配電網(wǎng)的自愈功能要求配電網(wǎng)故障處理快速、準(zhǔn)確。配電自動化的發(fā)展和饋線終端設(shè)備的普及，使之成為可能。此外，近年來配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到了顯著加強。由單一的輻射式網(wǎng)絡(luò)，逐步發(fā)展為架空線路的手拉手網(wǎng)絡(luò)、多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)等。與單一的輻射式網(wǎng)絡(luò)相比，其他典型的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可滿足較高供電要求。實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、高效的故障處理，具有重要的現(xiàn)實意義。

3智能配電網(wǎng)故障與診斷方法

在新世紀(jì)的新形勢下，人工智能科技不斷的更新發(fā)展，自動化電力技術(shù)逐漸在全世界推廣起來。社會上的電力學(xué)者從很多方面對配電網(wǎng)以及故障診斷的方法進行研究，終于研究出了幾種切實可行的配電網(wǎng)故障診斷方法，為全世界的電力建設(shè)作出了巨大貢獻。迄今為止，學(xué)者們共同探索出了以下幾種故障診斷方法。

3.1基于粗糙集理論的故障診斷方法

以粗糙集理論為基礎(chǔ)的方法，首先是要對配電網(wǎng)所有可能出現(xiàn)的故障進行分類，其次，對實際情況下出現(xiàn)的故障種類進行推理假設(shè)，得出來一個假設(shè)條件之后，再通過氣理論的有關(guān)原理一一排除不可能出現(xiàn)的故障類型，最終得出診斷結(jié)果。在此種方法的故障診斷過程中，實際上是通過把決策表進行約簡的形式進行配電網(wǎng)具體故障的診斷。這樣一來，進行值約簡算法以后，就可以將故障問題進行簡化計算了。具體來說，就是把保護線路、斷路器的警告信號作為進行故障問題分類的依據(jù)，將所有可能發(fā)生的故障類型建立成決策表。其次，就是再依托粗糙集理論中的約簡原理進行決策表的約簡，進而得到多個與原信息等價的約簡，在這些約簡的結(jié)果中找尋最小約簡，并根據(jù)抽取決策原則得出最終的故障診斷結(jié)果。

3.2基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法

在配電網(wǎng)領(lǐng)域，專家系統(tǒng)是指一種以電力知識為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng)，在配電網(wǎng)這一特定的領(lǐng)域內(nèi)，利用專家專業(yè)化的知識對故障問題進行推理判斷，進而解決一些極為復(fù)雜的、建立在數(shù)學(xué)模型上的、需要豐富的專家經(jīng)驗的技術(shù)問題。專家系統(tǒng)的特征包括高效性、專業(yè)性、靈活性、啟發(fā)性等，經(jīng)常使用語義連接網(wǎng)絡(luò)、詞語邏輯、產(chǎn)生式規(guī)則等知識表征方法。在進行專家系統(tǒng)故障診斷的時候，需要將保護線路和斷路器的動作邏輯以及操作人員的故障診斷經(jīng)驗用規(guī)則的形式表征出來，進而形成配電網(wǎng)故障診斷的專家系統(tǒng)知識庫。然后，專家系統(tǒng)知識庫會根據(jù)實際中的報警信息進行進一步的知識推理和判斷過程，最終準(zhǔn)確快速的得出配電網(wǎng)故障診斷的結(jié)果。

3.3基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種模擬人腦中神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞以及信息處理過程的現(xiàn)代化的人工智能技術(shù)，它最大的一個特點就是利用神經(jīng)系統(tǒng)中各個神經(jīng)元以及它們之間的有向連接把故障問題知識隱含起來，并且本身存在極強的自主學(xué)習(xí)知識的能力、容錯能力以及學(xué)習(xí)泛化的能力。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各神經(jīng)元之間的計算是相互獨立的，不受干擾，可以進行并行處理信息的過程。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在配電網(wǎng)故障診斷中的功能主要是故障的定位以及類型識別，它的診斷過程通常是把所有可能的保護線路和斷路器的工作狀態(tài)作為輸入端，把可能出現(xiàn)故障的部位作為輸出端，并以二進制中的0和1表示輸入和輸出的向量是否處于激活狀態(tài)，這樣經(jīng)過嚴(yán)格控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以用于配電網(wǎng)的故障診斷了。

3.4基于遺傳算法的故障診斷方法

遺傳算法是一種模仿生物遺傳的發(fā)展過程來探索出問題最優(yōu)解法的優(yōu)化技術(shù)，這種算法的最大優(yōu)勢就是它并不涉及復(fù)雜的求解過程以及數(shù)學(xué)模型，對所要求解的問題類型也沒有什么具體的要求。在進行配電網(wǎng)故障診斷的具體操作時，遺傳算法利用所設(shè)定的已有的故障信息，通過生物遺傳的模式以及對適應(yīng)度的計算來進行最優(yōu)化求解過程，最終得出故障診斷的結(jié)果。這種算法所依托的初期信息量不大，具有高效率、高容錯的優(yōu)良性能，并且搜索過程的速度快、準(zhǔn)確性高，與配電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)非常適應(yīng)。

4智能配電網(wǎng)的未來發(fā)展

智能電網(wǎng)最早是2003年提出的，而智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)中最重要的一個部分，相比于傳統(tǒng)模式下的配電網(wǎng)，在反應(yīng)機制上有很大改進。首先，自愈能力突出，智能配電網(wǎng)的自愈能力是指配電網(wǎng)能夠自動的診斷出實際中的故障問題，并智能化的對故障問題進行糾正性的操作，以最大限度的降低電力用戶在故障發(fā)生后所受到的不利影響。其次，SDG的安全性更強。智能配電網(wǎng)相較于傳統(tǒng)意義上的配電網(wǎng)，能夠在故障發(fā)生時對受到破壞的部位進行控制，在很大程度上避免了用戶遭受大面積的停電，也不確保了用戶的安全。再次，可以進行可視化管理。智能配電網(wǎng)能夠使相關(guān)的電力工作人員全方位的掌握整個電力系統(tǒng)的運行狀況，并能在故障出現(xiàn)時及時的進行解決和處理。最后，智能配電網(wǎng)實現(xiàn)了信息化管理。信息化管理是指智能配電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)運行狀態(tài)與離線狀態(tài)時管理數(shù)據(jù)的融合和集成，從真正意義上實現(xiàn)信息化管理。

5結(jié)語

隨著許多高科技的故障診斷方法的誕生，電力部門有關(guān)人員應(yīng)該對這些先進的配電網(wǎng)故障診斷方法進行科學(xué)合理的改進和運用，從而更好地保證用戶的用電需求以及用電安全。在未來，我們可以預(yù)想得到智能配電網(wǎng)的廣泛普及，智能配電網(wǎng)在短短時間內(nèi)就發(fā)展得如此迅速，相信電力系統(tǒng)經(jīng)過不斷的努力探索，一定能給廣大的人民群眾提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻

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