配电网故障诊断方法

随着配电网电力系统的应用和规模的不断扩大，电网中输电线路的负荷量呈剧烈增加的趋势[1-3]。

其中电网配电网系统中线路故障测距技术对于配电网的安全稳定运行发挥着极其重要的结合FTU 实现配电网故障诊断的行波定位方法顾健1†，郭元萍1，李波2（1.贵州电网有限责任公司毕节供电局，贵州毕节551700；2.贵州电网有限责任公司毕节市郊供电局，贵州毕节551700）摘要：针对电力配电网系统的故障情况，提出了FTU 采集单元与行波定位法相结合的配电网接地故障定位诊断方法。

通过FTU 采集单元对配电网线路中的故障信号进行采集，实时获取配电网系统中的不同监测节点的暂态电压和暂态电流数据，并通过A/D 转换单元将采集到的原始故障波电压、电流模拟信号转换成数字信号，计算机处理系统利用行波定位方法对接收到的数字信号进行分析计算，利用EMD 算法分析出信号中的模态混叠现象和端点效应，采用VMD 算法对获取的故障信号分解，通过该方法大大减少配电网故障信号中的伪分量，有效地去除信号噪音，再利用行波定位公式计算配电网故障位置，得出故障信息。

实验数据表示，设计的配电网故障诊断方法误差较小。

关键词：电力配电网系统；FTU 采集单元；A/D 转换单元；EMD 算法；VMD 算法中图分类号：TM63文献标识码：ATraveling Wave Positioning Method for Fault Diagnosisof Distribution Network Based on FTUGU Jian 1†，GUO Yan-ping 1，LI Bo 2（1.Bijie Power Supply Bureau ，Guizhou Power Grid Co.，Ltd.，Bijie ，Guizhou 551700，China ；2.Bijie Suburban Power Supply Bureau ，Guizhou Power Grid Co.，Ltd.，Bijie ，Guizhou 551700，China ）Abstract ：Aiming at the fault condition of the power distribution network system ，a fault diagnosis method for the grounding faultof the distribution network based on the FTU acquisition unit and the traveling wave positioning method is proposed.The FTU acquisi -tion unit collects the fault signals in the distribution network line ，and obtains the transient voltage and transient current data of differ -ent monitoring nodes in the distribution network system in real time ，and collects the original faults through the A/D conversion unit.The wave voltage and current analog signals are converted into digital signals ，and the computer processing system analyzes and calcu -lates the received digital signals by using the traveling wave positioning method.The EMD algorithm is used to analyze the modal aliasing phenomenon and the endpoint effect in the signal.The VMD algorithm is used to decompose the acquired fault signal.This method greatly reduces the pseudo component in the fault signal of the distribution network ，effectively removes the signal noise ，andreuses it.The traveling wave positioning formula calculates the fault location of the distribution network and obtains the fault informa -tion.The test data indicates that the error of the distribution network fault diagnosis method designed is small..Key words ：power distribution network system ；FTU acquisition unit ；A/D conversion unit ；EMD algorithm ；VMD algorithm收稿日期：2019-07-05作者简介：顾健（1986—），男，贵州毕节人，本科，工程师，研究方向：电力调度运行管理技术。

配电网故障诊断及处理措施摘要：配电网的安全运行与人们的生产、生活关系密切，也对电网公司的经营效益有直接的关系。

因此，我们需要通过对配电网常见故障进行分析，进一步提高电力工作者的运维技术，采取相应措施降低配电网故障率，保证电力供应的可靠性与安全性。

本文就配电网目前存在的故障简要的进行了分析，并提出了响应的处理措施，希望给相关人士一些建议。

关键词：配电网；故障诊断；处理措施1配电网的特点（1）一般情况下为了能够使得供电可靠性得到显著提升，对于目前的配电系统而言，在进行设计的过程中，都会使用一种闭环结构，对于配电馈线而言，都是利用联络开关来实现连接。

同时为了能够便于定位故障点以及整定继电保护，通常情况下，对于配电网的结构而言，均是呈现出严格的辐射状。

（2）在配电系统中，包含有很多类型的线路，对于这些线路而言，相比于输电线路来说，电阻和电抗之间的比值要大，同时并联电导以及容纳的大小较小，通常来说都被忽略掉。

（3）在配电系统里面，包含有很多的重合器以及环网开关等设备，同时这些设备是沿着配电馈线进行分布的，一般来说，这些设备都是处于比较恶劣的环境下进行工作。

（4）对于配电系统而言，其密切关联着用户的用电情况，所以配电系统一般都是处在一种三相不平衡运行状态。

（5）对于配电系统而言，其无需对电力系统的暂态稳定性进行过多的考虑，同时针对于负荷的动态特性也无需过多考虑。

（6）对于目前所使用的配电网而言，其还具备一个特点就是，针对于6～66KV这个等级范围的配电网来说，通常情况下所使用的接地方式主要存在两种，其中一种是中性点不接地，另外一种就是经消弧线圈接地。

对于该系统而言，严格的说其为小电流接地系统。

对于这种接地系统而言，所出现的故障大部分均为单相接地短路故障，这种故障最大的一个特点就是当出现单相接地故障的时候，并不会构成一个低阻抗短路回路，具有较小的故障电流，也就会使得电网线电压还是处于对称，可以实现一段时间的供电，能够看得出来系统的可靠性很高。

配电系统的快速故障检测与识别方法摘要：由于电力负载的逐年增加，承载大量电能配送的配电系统已成为电力系统的主要故障来源，因此需要保证配电系统的运行可靠性。

针对输电线路故障分类提出了很多基于监督训练的分类算法，如神经网络、模糊逻辑和模糊神经网络等。

但是这些算法都需要解决神经网络训练复杂性较高的问题。

数字保护继电器(DPR)用于测量线路电压和电流，快速发送跳闸指令，断开故障线路。

为了进行故障分类，可利用DPR和数字故障记录器(DVR)采集信息进行特征提取。

数据分析则可采用人工神经网络(ANN)、模糊逻辑(FL)、决策树(DT)和支持向量机(SVM)等算法。

关键词：配电系统；快速故障检测；识别方法本文将一种改进的多分类支持向量机用于配电网开路故障的检测与识别。

该方法以配电网节点电压的有效值作为故障诊断的原始数据。

为了提取最佳特征集，对原始数据进行冗余删除，对异常数据进行约简。

利用最佳特征集对所提出的分类支持向量机模型进行训练，并基于不同的训练数据集对训练后的模型进行测试。

在ieee13总线测试系统上进行了测试，并用MATLAB进行了仿真和编程。

仿真结果表明，多分类支持向量机不仅能够快速有效地检测和识别断路故障，而且提高了故障检测和识别的精度。

1故障诊断方法本文提出了一种多类支持向量机方法来检测和识别配电系统中的开路故障。

该方法以电网中每个节点的实时均方根电压作为原始数据。

将原始数据分为两个主要的数据矩阵：不含故障条件的数据集矩阵；包含与故障状态相关的数据矩阵。

在预处理阶段，从原始数据中删除不必要的数据，然后提取特征，形成特征集。

特征集往往不包含一些难以预测故障类型的冗余数据特征，这将导致故障检测和识别精度的降低。

因此，为了提高检测和识别的准确率，在数据预处理阶段需要从数据集中删除这些冗余特征。

然后，对特征集进行归一化，生成训练和测试数据集。

最后利用最佳特征集训练基于径向基函数（RBF）核函数的多分类支持向量机模型。

含分布式电源的配电网故障诊断方法摘要：随着电力系统的快速发展，越来越多的分布式电源接入配电系统，因此，配电网结构越来越复杂。

当配电网发生故障时，准确高效地找出故障点或区域是快速隔离和尽快恢复供电的前提条件，对提高配电系统可靠性具有重要意义。

分析分布式电源对不同地点电网短路电流的贡献，从系统监测目的出发提出电流互感器的装设位置和选型原则，并研发了一种含分布式电源配电网的故障电流监测系统及其数据中心分析软件。

关键词：配电网；分布式电源；故障诊断；故障定位引言由于分布式电源（DistributedGeneration，DG）的接入，配电网原有保护的动作特性发生了变化，原有保护很难继续适用于含DG的配电网。

为了保障配电网的供电可靠性，充分发挥DG的潜力，有必要对含DG的配网保护方案进行研究。

由于风、光分布式电源所特有的间歇性、波动性和随机性，并且随着其并网容量在电网中所占比例的逐渐增加，其出力的不稳定性固然将给电网运行的安全性、可靠性及电能质量带来很大的影响，这将严重限制分布式电源的发展。

1分布式电源对配电网故障电流的影响及其监测点的选择1.1分布式电源的短路电流特性分布式电源多通过并网变流器并网发电，当电网发生短路故障时，分布式电源提供的短路电流特性主要取决于并网变流器的额定容量和控制策略。

在幅相控制策略下，并网变流器输出的短路电流约为其额定电流的5倍，主要取决于串联电抗器的电抗率；在当前普遍采用直接电流控制策略下，并网变流器具有限流功能，其输出的短路电流常被限制在额定电流的1.5倍以内。

并网变流器输出短路电流的暂态过程很短，一般可控制在10ｍｓ之内，在工程计算中可忽略。

为此，并网变流器型分布式电源输出的短路电流可表示为：式中，ＩＳＣ．ＤＧ为分布式电源输出的短路电流；ＩＮ．ＤＧ为分布式电源的额定电流；ｋＯＣ为分布式电源的允许过电流倍数。

1.2分布式电源对配电网短路电流的贡献配电网的结构复杂多变，分布式电源接入配电网的形式和位置也是根据具体情况而定的，没有统一的模式。

配网故障自诊自愈新原理与新方法研究摘要：配网故障抢修一体化调度系统的建设能够有效的提升配网故障的抢修效率，使配网故障引发的损失降到最低。

提高配网故障快速复电效率，不仅是供电企业的问题也是整体社会效益的体现。

在配网故障抢修的过程中，配网故障抢修一体化调度系统能够科学合理的调度抢修人员，实现资源的最大化利用，有效的缩短了抢修的时间，提高了抢修的技术含量，为电力系统的稳定运行以及社会经济的发展提供了有力的保障。

关键字：配网故障；新方法；自诊自愈1配电故障诊断方法1.1 故障电流法故障电流法是以图论为基础，根据配电网的拓扑模型进行故障诊断。

其基本原理是根据配电网络的结构写出网络描述矩阵和根据故障信号写出配电网络故障信息矩阵，进而由网络描述矩阵和故障信息矩阵相乘后得到一个描述矩阵，随后对描述矩阵进行规格化处理，得到故障判断矩阵，当发生故障时，依据故障判断矩阵进行故障判别和定位。

该方法依据系统潮流的变化来判断的，当发生故障时，系统的结果和参数变化，使得潮流的计算和分析处理耗时较长，会影响诊断和恢复处理速度，难以达到理想的效果。

1.2 专家系统法专家系统是利用计算机技术将相关领域的理论知识和专家的经验知识融合在一起，通过数据库、知识库、推理机、人机接口、解释程序和知识获取程序的有机连接，达到具备解决专业领域问题的能力。

专家系统在配电网故障诊断中的典型应用是基于生产式规则的系统，它把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出了，形成故障诊断专家系统的知识库，通过查找知识库对报警信息进行推理，获得诊断结论。

专家系统虽然能够有效模拟故障诊断专家完成故障诊断，但是在实际应用中存在知识库建立困难、校核和维护困难、容错能力差等局限性，容易造成诊断错误。

1.3 人工神经网络法人工神经网络是模拟人类神经系统传输、处理信息过程的理论化数学模型，是一种大规模并行分布处理系统。

它的最大特点是采用神经元及它们之间的有向权重连接来隐含处理问题的知识，具有很强的自学习能力，在学习完成之后，还具有一定的泛化能力和容错能力，即使输入信号带有一定的干扰噪声，仍能给出正确的输出结果。

配电网故障的识别与定位方法摘要：在配电网运行过程中，确保线路故障的快速检测与定位，既是规避大面积停电事故的关键基础，又是保障配电网供电可靠性与稳定性的重要前提。

对此，从国内外配电网选线、定位技术研究与发展现状出发，对现有配电网故障识别及定位方法进行分析，研究其存在的问题和不足，提出一种基于交流定位法和直流定位法优势互补的综合故障识别理论，并借助仿真试验验证其可行性，最终有效提升配电网故障处理效率，保障我国配电网的持续稳定运行。

关键词：配电网；故障识别；故障定位；交直流综合法引言：近年来，伴随着人们生活水平的显著提高，对于供电可靠性、稳定性的要求越来越高，如何保障电能质量以及配电网的持续稳定运行，始终是配电网运维管理人员面临的核心问题。

其中，在配电网系统中，以单相接地故障发生频率最高，当此类故障发生时，虽不会对系统正常工作产生较大影响，但长时间的带故障运行往往会影响配电网系统的安全性，增大系统的事故风险。

因此，需在配电网故障发生后快速进行故障识别与定位，进而一方面降低因配电网故障所致的电力企业损失，另一方面帮助管理人员制定科学的故障解决方案。

1 国内外配电网故障识别与定位研究发展现状1.1配电网故障识别研究发展现状伴随着现代科学技术的不断发展，对于配电网故障诊断技术的研究也逐渐深入，形成了多种配电网故障识别与定位理论。

其中，由于不同国家配电网存在差异，其所采用的配电网故障识别方法也不尽相同。

例如，日本配电网中性点接地以高电阻或不接地两种方式为主，因此其多采用零序过电流法来切除故障线路；法国配电网系统中性点经消弧线圈接地，故采用零序导纳法来解决故障选线问题。

而对于我国，包括零序电流功率法、谐波法、注入信号法在内的故障识别手段均较为常见，但其实际应用效果却不够明显。

同时，针对不同配电网故障类型，我国一些专家设计研制了相应的自动选线装置，但误判错判问题仍较为严重。

因此，由监控人员现场检查以确定故障线路，仍是当前配电网故障识别的主要方法。

配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究随着城市化进程的加快，现代社会对电力的需求越来越大，而配电网故障的情况也时有发生。

一旦出现故障，不仅会给人们的日常生活带来不便，还可能会造成重大的经济损失和安全隐患。

配电网故障的快速定位和抢修问题显得尤为重要。

本文将围绕配电网故障的快速定位及快速抢修解决方法展开研究。

一、配电网故障的快速定位1.设备监测技术现代配电网中往往使用大量的传感器和监测设备，可以实时监测电流、电压、温度、湿度等参数，一旦出现异常情况，可以通过数据分析迅速确定故障位置。

利用高压电缆的局部放电监测仪可以实时检测电缆的局部放电情况，一旦发现异常，可以迅速定位故障点。

2.智能配电设备智能变电站和智能配电设备可以实现自动化、远程化的管理和监控，一旦出现故障，可以通过智能系统的自我诊断和报警功能，快速定位故障点，提高抢修效率。

3.故障定位技术利用高压电气测量技术和故障定位装置，可以通过测量电气参数的波形特征来确定故障位置，例如利用故障波的传播特性和多点测量技术，可以精确定位故障点。

1.快速反应机制建立配电网故障快速响应机制，一旦发生故障立即启动故障处理流程，迅速调集专业人员和必要的设备到现场，确保迅速抢修。

2.预案制定针对各类可能发生的配电网故障情况，制定详细的应急预案，包括故障定位流程、抢修方案、人员调配等内容，以便在发生故障时能够快速、有序地进行抢修。

3.应急物资储备建立配电网故障应急物资储备库，包括绝缘材料、导线、开关设备、绝缘工具等，以便在发生故障时能够迅速获取必要的物资进行抢修。

4.技术装备更新配电网故障抢修需要的技术装备也需要不断更新，例如红外热像仪、激光测距仪等高新技术装备可以帮助工作人员迅速定位故障点，提高抢修效率。

5.抢修人员培训配电网抢修人员需要经过专业培训，熟悉各类设备的结构与原理，了解各类故障的处理方法，具备高效、安全的抢修能力，以保证在发生故障时能够快速有效地进行抢修。

配电自动化系统的故障检测技术随着电力系统的快速发展，配电网络的重要性日益凸显。

配电自动化系统作为现代电力网络的重要组成部分，不仅提升了配电网的可靠性和安全性，还能够及时识别和处理故障，优化资源配置。

在这样的背景下，故障检测技术的研究与应用显得尤为重要。

本文将对配电自动化系统中的故障检测技术进行深入探讨。

配电自动化系统概述配电自动化系统是指通过现代信息技术与通信技术，对配电网进行全面监测、控制和管理的系统。

其核心目标是实现配电网的可靠、高效、安全运行。

配电自动化不仅能够实时获取网络的运行数据，还可以对配电设备进行远程控制和调度，从而提高供电的可靠性和灵活性。

故障检测技术的重要性在配电自动化系统中，故障检测技术是确保系统安全稳定运行的基石。

其重要性体现在以下几个方面：提高供电可靠性：及时准确地检测并诊断故障，能够在最短时间内恢复供电，减少用户用电中断时间。

保障设施安全：通过实时监控设备状态及故障发生情况，降低设备损坏及事故发生风险，提高配电设施的安全保障能力。

降低维护成本：通过智能化、自动化的问题检测与诊断，减少人工巡检和维修工时，从而降低运维成本。

优化资源配置：通过对数据的智能分析，实现对边缘区域及高风险区域的精准管理，从而提升管理效率。

故障检测技术的发展历程传统故障检测技术：早期的配电系统依靠人工巡检，结合简单的继电保护装置进行故障判断。

这种方式效率低下且存在较大的漏检概率。

基于监测器件的故障检测：随着科技进步，各种监测器件如传感器、智能开关等相继投入使用。

这些设备能够实时采集运行参数并进行故障诊断，为后续决策提供依据。

智能化故障检测阶段：近年来，随着物联网、人工智能等技术的发展，智能算法逐渐应用于故障检测领域。

通过机器学习算法，可以实现更为精确和高效的故障诊断。

现有的主要故障检测技术1. 数据驱动的方法数据驱动的方法是利用现有的数据进行统计分析和模式识别的一类故障检测算法。

这些方法较少依赖于物理模型，更注重数据本身的信息。

配电线路在线故障识别与诊断方法配电线路是电力系统的重要的组成部分，在整个电力系统发展中发挥着重要的积极作用。

配电路线是电网系统运行的大动脉，同时它也很脆弱，任何外力破坏和工作人员错误的操作，均可能引起大面积的停电，严重时甚至会使电网瘫痪，造成巨大的经济损失，给人民生活带来不便。

开展配电线路故障识别和诊断方法研究，有助于及时进行故障处理，迅速使供电系统恢复正常运行，在保障电力系统的安全和维护用户的经济利益方面具有重大意义。

标签：配电线路;故障识别;诊断;研究引言现阶段，随着国民经济水平的提高，工业、企业和家庭用电量越来越大，导致我国的电力系统的压力与日俱增，供电的质量和安全性渐渐成为人们关注的焦点问题。

配电线路在一定程度上决定了电力系统能否稳定运行，所以要重视配电线路的质量，深化配电线路在线故障识别及诊断方法研究，对于线路中存在的问题，要做到及时发现并解决，确保电力系统的稳定运行和广大用户的安全用电。

1配电线路故障诊断系统的特性1.1监测范围广配电线路故障在线识别和诊断系统能够实时采集各监测点电流的状态信息，包括：负荷电流、短路电流以及接地电流，并将这些信息上报至主站系统，在线调整短路、接地等故障监测参数，对辖区内配电线路进行全面监控，及时、准确的判断线路故障。

1.2能够适应严苛的外部环境故障监测装置需要和配电线路共同适应严酷的外部环境，确保监测精度不受影响。

该系统的故障监测装置电源使用寿命长达5年，具备IP67的防护等级，抗老化时间长达8年，能够承受-40℃-70℃的工作温度，并且在风速≤34m/s，海拔高度≤4000m，相对湿度≤95%的环境下都能够正常工作，适用范围广、运行可靠性高。

1.3具备远程操控功能配电线路故障在线识别和诊断系统通信方式，采用双向短距离无线调频通信模块，远程通信采用GSM网络通信，监测中心可以对现场的故障进行远程监控、调试和配置，可以实时监测配电线路的负荷电流、短路电流、接地电流。

配网故障诊断分析及恢复方法摘要：在现代配电自动化系统中，配电网分布广泛，复杂的运行过程对电网的稳定性有很大的贡献。

配电网在供电系统中起着非常重要的作用，这取决于供电的稳定性。

如果出现故障，电力质量将受到负面影响，降低人们的生活质量，阻碍社会经济发展。

如何正确地检测配电线路的故障，并随着时间的推移解决这一问题，是电力企业必须考虑的问题。

在此基础上，本文分析了配电网故障故障诊断分析及恢复方法，以供相关专业人员参考。

关键词：配网运行；故障诊断；恢复方法；定位引言目前，随着社会经济的不断发展，人们的用电需求不断提高，配电网供电质量也在不断提高。

不过，早前投入营运的配电系统仍受内外因素影响。

因此，必须准确、快速地对配电网进行定位、隔离和故障排除，尽快恢复供电，避免经济损失和对居民用电的影响。

有鉴于此，随着科技的飞速发展，电力领域的自动化和网络技术不断更新，可以快速发现故障，特别是GPS、GIS和RS的联合应用，能够自动定位故障并传输相关信息，并通过远程控制分离故障。

例如，在馈线自动分接系统中，也起到了保证稳定供电的作用。

因此，研究配电网故障诊断方法是必要和迫切的。

1.概述在电力系统中，配电网可以描述为直接或在二次变电站降压后为用户供电网络的一部分。

一般来说，配电网是指由配电站、架空线路、电缆等组成的配电系统。

特别是中性点接地有效地发挥了系统运行、隔离和继电保护的功能。

在电力系统中，可分为高效中性点接地系统和低效中性点接地系统。

然而，在电力系统中，标准并不统一，需要进行综合评估才能获得结果。

有小电流接地系统，能为各方面提供可靠保障。

由于近年来配电网自动化的不断发展，配电网的现代化工作得到加强。

但在庞大的电力供应系统中，如果不能及时发现和排除故障，不但会带来危险，而且会对用户造成相当大的不便。

由于电力部门技术的现代化发展，自动化和网络控制技术也得到了更新，从而大大提高了综合技术的应用效率。

例如，通过GPS、GIS和RS的联合应用，可以实现有效的定位、信息传输和远程控制。