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10kV配电网故障定位研究和发展 　　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。 关键词：配电网；故障定位；智能电网 中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0134-02 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。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。 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）配电网的负荷类型并不确定，有单相、两相及三相之分，同时负荷随时间的波动性较大，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FTU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100，是否大于100来判断过热区域，大于100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：过热区域有哪些信誉好的足球投注网站法则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。 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则，规则与实际事件的故障特征有关，形式为：如果出现事件X，则有故障特征Y。 2.4.2 运算或诊断阶段。无论何时提示故障，专家系统都应按照规则提取故障特征，对故障进行诊断。若提示事件数目很多，系统就会给出多个不同的故障特征，这时需启动启发式有哪些信誉好的足球投注网站过程来寻找最可能的故障特征，并给出诊断结果。 专家系统的优点是有效地考虑了专家的丰富经验，运算步骤简单。但要将专家的所有经验都转换成规则集不仅需要庞大的数据库作为支撑，转换过程本身实现起来也非常困难；而且对所有可能的故障特征进行有哪些信誉好的足球投注网站也会使系统的全局诊断速度下降；同时，网络元件或结构发生改变时，专家系统还必须立即做出调整，这些因素都使得专家系统的应用受到很大程度的阻碍。 3 人工神经网络