(国网山东临沭县供电公司 山东临沭 276700)
摘要：随着我国国民经济水平的提高，科学技术的不断进步，我国电力事业也取得了令人瞩目的成就，但是在配网中经常发生一些故障，导致某地区发生大面积停电，给人们的生产和生活造成很大影响，针对这一问题在配网中引入了故障定位技术，其目的就是在配网发生故障后，及时方便的寻找到故障问题，并予以有效解决。
关键词：故障定位技术;配电网
一般情况下配网发生故障时，都是由于绝缘皮被击穿所造成，使用故障定位技术分析时，其不仅可以进行带电测量，而且不带电也能准确测量出故障位置。在检测中由于方式的不同，可以分成广域故障区段定位法和直接故障测距法，但是在实践中其效果都非常好，可以准确快捷的找到故障位置，提高了整体的工作效率。
1故障定位技术的分析
1.1行波理论的故障定位技术分析
随着近些年科学技术的进步，行波技术在整个电力系统中得到了充分的应用，而配电网故障定位技术就是在行波理论基础上发展而来。如果在线路上有扰动情况，电气量可以以行波的方式进行传播，待到传输到系统的其它部分后，检测人员就可以使用测量到的暂态行波信号来设计一些故障测距。总体而言行波法的设计原理非常简单，但是测量的准确度却很高，在实际应用中又分为了单端法和双端法。单端法使用中要事先知道行波波速，然后结合故障点传出的第一个反射波，这个波到达后记录时间，计算初始行波到测量点的时间差来有效确定故障的距离。如果已经知道行波波速，而且二者有相同的参考时间，那么就应该使用双端法进行测量，具体操作是在故障线路的两端同时设置仪器，然后对故障产生的初始行波波头进行合理测量，利用这两个波头的时间差就可以准确判断故障的具体位置，提高了整体的工作效率。
1.2遗传算法的故障定位技术分析
1.2.1确定基本参数
遗传算法的故障定位技术有自适应启发式全局搜索功能，可以对配电网中的多个故障点进行搜寻，而且有非常强的鲁棒性，对所面临的问题进行彻底解决。在具体操作过程中，先要做基本参数的确定。先构造好编码，然后进行开关函数的构造，同时也要把应度函数构造完毕，再进行初始解群的形成，以及遗传操作。其中准确的确定待求参数以及编码方式是对故障进行定位的关键环节。操作人员可以把每一个开关都看成一个节点，例如断路器开关、分段开关、联络开关等其都是一个配网的节点，而相互邻近的节点之间配电区域就是一个可以独立工作的设备，然后再利用主站监控系统，使用带时标的故障报警器就能准确了解到各个节点的基本情况，在这个环节中，独立设备的状态就变成了这种方法的参数。
1.2.2编码方式研究
遗传算法需要对有关参数所对应的编码进行分析，而参数本身不会产生任何运算，针对这一情况，必须对参数做好编码方面的设计。在整个电力系统中，设备通常状态就两种，一种是正常运行状态，而另一种是故障状态，所以最好使用二进制的编码方式，这样方便容易处理。利用0和1表示所有设备的基本情况，然后把它的状态编码情况组合成数字串，通常1代表设备是故障状态，而0则表示设备正常运行。
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1.2.3有关适应度函数的分析
适应度函数在整个配网故障检测中，其可以体现开关过流信号和发生故障设备之间的关系，使用遗传算法对故障进行定位时，其核心问题就是怎样使用适应度函数，在制定适应度函数时，如果其和实际情况越贴近，那么对定位故障的精确度就越高，因此在操作上必须将其列入重点内容。
1.2.4开关函数的分析
开关函数可以反映出其他设备的信息和状态，进而就可以判定分段开关的状态信息。对故障进行定位过程中，设备信息会确定一个开关函数值，而这一数值如果和配电线路馈线终端单元，或者是和远程终端单元所显示的各分段开关数值越接近，就表明所获得的故障定位数学模型是最优解，那么其在实际操作上，对故障位置的判定也就越准确。
1.2.5故障定位数学模型改进后寻优原理分析
在实际问题分析中，由于故障定位数学模型有一定的等式约束，因此必须对这个模型进行改进处理，如果存在的故障是单一的，在这种条件下分析，需要先在配网线路中寻找到一个故障设备，然后让其的适应度函数值最小化，然后利用联合寻优的方式得到最优解，同时该数值还必须符合多变量等式ΣNx（i）=1所有解的集合，以及评价函数中最小所有解的集合，这两个集合的交集。
1.3改进矩阵算法故障定位技术分析
在使用改进矩阵算法对故障进行定位分析中，其涉及到故障过流信号的应用。在实践操作上，为了达到可以让多个电源开环同时运行，进行网络拓扑信息的提取过程中，一定要注意其方向性。其中联络开关是一个分界点，把整个线路一分为二，在对其进行技术时，只需要对有故障信息的线路进行计算即可。然后把得到的结果存储到分线路中，应用动态模式形成一个网络矩阵，如果发生了故障，通过FTU就可以检测到各个断路器，开关所出现的故障电流信息，然后操作人员需要对网络矩阵中所对应的的有关元素值进行修改，这个修改后的新矩阵就成为判断故障的矩阵，最终就可以很好的判断出故障电流支路的故障区间和末节点。
1.3.1网络描述矩阵D的构建分析
接线的拓扑结构信息可以利用网络描述矩阵D如实进行反应，在确定D时，首先要对整个配电网络进行优化处理。通常都是使用以下方式进行优化，先要把整条配电网划分好，一般都是把常开型的联络开关作为分界点，其次是要以线路作为单位，对含有故障信息的线路进行最终的计算。最后把监控终端中的分段开关、重合器以及断路器进行编号。
1.3.2对故障判断矩阵P的分析
如果线路出现了故障，先要把故障网络的拓扑结构确定好，结合采集的数据，对矩阵D中的元素进行改变，进而形成P，在具体操作中，由于节点i需要经过整定值的故障过流电流，那么Dii=1。而在D中的第i列的其它元素D（ ji j≠i），其会保持不变。如果节点i没有经过上述故障过流电流时，就表明Dii=0，与此同时在D中的第i列，其他元素全都设置为0，也就是 Dji=0（j≠i）。在此过程中是以联络开关为分界点，然后对配电线路进行划分，在形成了网络矩阵后，就可以以线路作为基本单位，这里面不包含非故障线路，这样能够节省很大的存储空间。如果使用编程计算也可以达到目的，而且计算过程也比较简单。在实践中发现，这种方式可以准确确定故障位置，而且提升了整体的工作效率。
总结：由于我国幅员辽阔，而且电网基本覆盖全国，因此相关的维护人员面临很大压力，如果配网线路中发生故障，但是监测技术却不能准确判断故障位置，那么整体的工作效率就会下降，通过使用上述方式进行故障定位，就能有效解决这些问题，推动我国电力事业的发展。
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[3]耿兴旺.罗艳芳.配电网故障区段定位及测距方法优先出版[J].工矿自动化.2015-01-05.
论文作者:卫鹏
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签：故障论文; 矩阵论文; 函数论文; 线路论文; 技术论文; 节点论文; 设备论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;