配电网故障自动定位技术研究综述_唐金锐

配电网故障定位方法研究摘要：在国家的电力系统之中，配电网是其中最核心的部分。

如果配电网出现了故障，则无法有效的进行后续的工作。

配电网本身涵盖的内容比较多，如何进行故障的确定成为一个比较困难的问题，这是因为整个配电网中，故障的表现是完全不同的，所以没有一定的经验，是无法进行故障定位的。

因此，研究如何进行配电网的故障定位，希望通过此类方法尽可能的提升故障的解决速度，也让群众可以更好的使用配电网，提升配电网的效果。

本文将从配电网故障定位的重要性入手，全面展开配电网故障定位方法研究。

关键词：配电网故障；配电网维修；配电网建设；配电网故障定位一、引言故障定位是解决故障的一种实用手段，主要是因为配电网中，一旦出现了故障，往往都是隐藏在整个线路之中，想要找到配电网故障所在，存在一定的难度，因此就需要专门探究出配电网故障定位技术，确保配电网故障能快速的得到解决。

很多的配电网故障定位技术都是针对于特殊的情况而研发的，所以在实际的使用中，仍旧存在一定的限制。

因此，目前我国的配电网相关工作中，始终将配电网故障定位作为其中的关键，希望通过此技术来提升配电网的使用效果。

则针对此类情况，本文提出了如下的内容：二、配电网故障定位的重要性1.能快速的找到配电网故障的位置配电网故障一旦出现，就难以解决。

其主要是因为配电网本身非常的广阔，很难做到一处一处的排查，需要通过配电网故障定位，来找到配电网故障的地点，从而进行维修。

而如果没有配电网故障定位技术，那么也就很难找到问题的所在。

2.能快速的完成配电网的维修在配电网故障之中，配电网的维修也存在很多的难度，主要是因为配电网故障难以确定位置。

而配电网故障定位技术的出现，也就能让维修工人第一时间到达相应的地点进行维修，从而提升维修的效率。

总体来说，当前时代的生活速度不断的加快，这也就意味着配电网维修速度也需要加快，才能符合实际的需求，这才是目前最需要解决的。

这样才能确保在我国的配电网使用中，全面规范相应的操作办法，进一步的提升配电网故障处理效果，确保配电网总是能更好的使用，确保人民的电能需求可以得到满足3.能防止配电网引发的危险出现配电网故障引发的危险也是比较常见的，很容易导致人员伤亡的现象出现。

摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1故障定位技术现状及分析 (2)1.1 现有定位方法概况 (2)1.2 存在的问题 (3)1.3 本文的主要工作 (3)2 配电网短路故障定位方法分析 (4)2.1 配电网特点 (4)2.2 配电网故障定位方法综合分析 (6)2.2.1 行波法 (7)2.2.2 阻抗法 (8)2.2.3 基于配电网自动化系统的定位方法 (8)2.3配电网短路故障定位方法的研究策略 (10)2.4 本章小结 (11)3 配电网区段短路故障定位方案 (11)3.1 基于故障指示器的区段定位 (11)3.2 主干线故障定位 (12)3.3 分支线故障定位 (12)4 配电网精确测距公式推理 (13)4.1 对称分量法 (13)4.2 金属性短路故障分析及测距原理算法 (14)4.3 非金属性短路故障分析及测距算法 (17)4.4 小结 (20)5 总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)ContentsAbstract (I)Introduction (1)1 Situation analysis of fault location technology (2)1.1 The existing positioning method (2)1.2 The problems existing in the (3)1.3 The main work of this article (3)2 Short circuit fault location methods to analyze the distribution network (4)2.1 Distribution network characteristics (4)2.2 Comprehensive analysis of distribution network fault location method (6)2.2.1 Traveling wave method (7)2.2.2 Impedance method (8)2.2.3 Methods based on distribution netword automation system (8)2.3 Research strategies of distribution network fault location method (10)2.4 The summary of this chapter (11)3 Distribution extents short-circuit fault location principle (11)3.1 Based on the fault indicator located in the section (11)3.2 The main fault location (12)3.3 A branch line fault location (12)4 Distribution network impedance method precise distance measurement (13)4.1 Symmetrical components method (13)4.2 Anailsis and rnging algorithm of metallic short-circuit fault (14)4.3 Analysis and ranging algorithm of Non-metallic short-circuit fault (17)4.4 Smmary (20)5 Conclusion (20)References (21)Acknowledgements (22)配电网故障定位技术的研究摘要：配电网故障定位技术，对于加快故障处理及时恢复供电，减少因故障损失，具有十分重要的现实意义。

配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究1. 引言1.1 研究背景配电网故障是指在电力系统中，因各种原因导致配电设备或线路出现故障而引起的停电或设备损坏等问题。

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对电力供应的稳定性和可靠性要求也越来越高。

及时准确地定位配电网故障并进行快速抢修成为保障电力系统正常运行的重要环节。

目前，我国配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究还处于起步阶段，存在一些不足与挑战。

针对这些问题，本文将对配电网故障的分类和特点进行深入分析，探讨配电网快速定位技术的研究，研究配电网快速抢修解决方法，并提出故障预防策略，同时结合实际案例进行深入分析，以期为配电网故障快速定位及快速抢修提供有效的技术支持。

通过本次研究，将为提高配电网故障处理效率，降低维修成本，提升电力供应可靠性和稳定性，保障社会经济运行提供重要的技术支持和决策参考。

1.2 研究意义配电网是电力系统中的一个重要组成部分，对保障电力供应的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。

配电网故障频繁发生，给供电系统运行带来了不小的困扰。

研究配电网故障快速定位及快速抢修解决方法具有重要的意义。

研究配电网故障快速定位技术能够有效提高故障检修效率，缩短故障恢复时间，保障用户的正常用电。

通过准确快速地定位故障点，可以最大限度地减少停电面积和时间，提高供电可靠性，降低停电给用户带来的经济损失。

研究配电网快速抢修解决方法能够提高抢修人员的处置能力和应急响应能力，确保故障能够及时解决，避免事故进一步扩大。

通过对不同类型的故障进行分析和总结，可以为今后的配电网抢修工作提供经验和参考。

深入研究配电网故障快速定位及快速抢修解决方法，不仅有助于提高电力供应的质量和可靠性，还能够降低事故损失，促进电力行业的可持续发展。

2. 正文2.1 配电网故障的分类和特点分析配电网故障可以分为短路故障、开路故障和接地故障三种主要类型。

短路故障是指两个或多个导体之间发生电气连接，导致过大电流流经系统。

运营维护技术Telecom Power Technology复杂关系。

训练多层感知器（Multi-Layer Perceptron，MLP）神经网络模型，使用传感器数据和故障类型作为输入，预测故障发生的位置。

在使用算法和模型进行训练之前，预处理采集的数据。

包括数据清洗、去噪和特征提取等步骤，以提高数据质量和算法的准确性[4]。

使用标注的故障数据进行模型的训练和优化，通过迭代训练和交叉验证等技术，调整算法参数和模型结构，以提高故障诊断和定位的准确率与健壮性，能够有效地对配电网故障进行诊断和定位。

3　试验与结果选择配电网场景作为实验对象，包括多个关键节点和设备，涵盖了常见的配电网拓扑结构和电气设备类型，模拟实际配电网中的故障情况和参数变化，能够充分测试和评估所研究的技术。

搭建实验平台，并选择了合适的设备和工具。

记录了配电网的工作状态、故障情况以及其他关键参数，标注故障发生时的位置和类型，以便进行故障诊断和定位算法的评估。

进行实验设置和数据收集，能够获得具有代表性与可靠性的配电网数据，为后续的故障诊断与定位技术研究提供实验基础和数据支持。

为了全面评估故障诊断技术的性能，设计了如下2个实验。

实验1：故障分类实验。

该实验验证了所提出的故障分类算法在准确分类不同类型故障方面的性能，模拟短路、过载、接地和欠电压故障，并采集传感器数据，应用故障诊断算法分类故障，记录每个故障类型的实际分类和诊断结果。

实验2：故障定位实验。

该实验评估所提出的故障定位模型在精确定位故障位置方面的能力，模拟具体故障场景，包括不同节点的故障发生，记录故障发生的位置，并采集传感器数据。

利用故障定位模型定位故障位置，记录实际故障发生位置和定位结果。

实验1和实验2的结果统计如表1和表2所示。

基于表1和表2实验结果的数据统计与分析，可以得出以下结论：实验1中的故障类型分类实验结果表明，算法能够准确分类不同类型的故障，从而提供了故障诊断的基础信息；实验2中的故障定位实验结果表明，故障定位模型能够准确定位故障发生的位置，包括欠电压故障，为后续的维修和处理提供了准确的参考与重要的指导。

第１０卷㊀第３期Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．３㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２０年３月㊀Ｍａｒ．２０２０㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２０）０３－０２２８－０５中图分类号：ＴＰ３－０５文献标志码：Ａ配电网故障定位算法研究综述王㊀静，李泽滔（贵州大学电气工程学院，贵阳５５００２５）摘㊀要：电力系统通过配电网与电力用户相连，快速准确的配电网故障定位技术是提高供电可靠性的必然要求㊂目前，针对配电网故障定位技术的研究已经有了很多成果，结合国内外学者对配电网故障定位技术研究的成果，对配电网故障定位算法进行了综述㊂根据配电网故障定位的方式不同，主要从两方面进行阐述，一是传统测距方法，二是配电网自动化故障定位方法㊂并着重分析了配电网故障定位的经典算法，包括算法的基本原理及其优缺点㊂结合现有配电网故障定位技术的研究成果和社会对供电可靠性的需求，对未来配电网故障定位技术的研究进行了初步展望㊂关键词：配电网；故障测距；故障区段定位；传统故障测距算法；配网自动化算法ＡｓｕｒｖｅｙｏｆｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋＷＡＮＧＪｉｎｇ，ＬＩＺｅｔａｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＴｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｕｓｅｒｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ａｌｏｔｏｆａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓ：ｏｎｅｉｓｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋａｕｔｏｍａｔｉｏｎｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓａｎａｌｙｚｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｔｓｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｓｏｃｉｅｔｙｆｏｒｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ；ｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｏｎ；ｆａｕｌｔｓｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｎｇ；ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆａｕｌｔｌｏｃａｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ哈尔滨工业大学主办系统开发与应用●作者简介：王㊀静（１９９３－），女，硕士研究生，主要研究方向：配电网故障定位；李泽滔（１９６０－），男，教授，博士生导师，主要研究方向：智能电网㊁故障诊断㊁计算机控制技术等㊂通讯作者：李泽滔㊀㊀Ｅｍａｉｌ：９３５２２２３１０＠ｑｑ．ｃｏｍ收稿日期：２０１９－１１－１６０㊀引㊀言近几年，智能配电网技术得到了快速的发展，越来越多的分布式电源接入配电网，配电网的规模正逐渐扩大，改变了传统配电网的拓扑结构，配电网的结构也随即变得更加复杂㊂由于新能源的接入导致配电线路更加复杂［１］，适用于传统配电网的故障定位方法和设备在实际应用中也无法达到预期的效果㊂同时，在一些经济发展相对落后的地方，还是采取人工故障定位，这种故障定位方式不但造成了人力资源的浪费，而且定位效率低，比起配网自动化定位方式，故障修复时间难以保证，甚至会导致故障范围扩大㊂在配电网故障定位算法中，不同的算法有各自的优势，因此，本文首先探讨了配电网故障定位的方法，然后对配电网故障定位方法进行研究，最后对目前的配电网故障定位方法做了总结和展望㊂１㊀传统配电网故障定位方法中国绝大多数电力系统故障都是单相接地故障，国内外学者对配电网单相接地故障的研究也取得了一系列的成果，按照测距原理的不同，主要可以分为阻抗法㊁注入法和行波法㊂１．１㊀阻抗法阻抗法的故障测距原理很简单，即在线路传输均匀的前提下，故障发生时回路中的阻抗（或电抗）和线路的单位阻抗（或电抗）成正比㊂通过数学计算就可以测得测量点到故障发生点的距离㊂文献［２］提出了一种改进阻抗法，改进后的阻抗法对单相接地故障的测量精度有了明显的提高㊂文献［３］提出了一种基于稀疏电压幅值量测的配网故障测距方法，该方法只需要少量测点的电压信息和节点阻抗矩阵就能实现配电网故障测距㊂文献［４］提出了一种基于频变参数模型的单端故障测距方法，该方法对采样频率要求不高，在一定程度上提高了故障定位的可靠性㊂文献［５］采用的故障测距方法是相量分析法和阻抗法相结合，主要是利用故障点处的功率特性，建立了不同故障类型的数学模型，从而进行故障测距㊂文献［６－９］也提出了基于阻抗法故障测距的其他方法，这些方法在故障定位中都有各自的优势㊂阻抗法的优势在于成本低，但是由于近年来配电线路越来越复杂，分支也越来越多，导致其定位效率较低㊂１．２㊀行波法由行波理论可知，当配电网发生相间短路故障或者单相接地故障时，线路的两端都会检测到行波信号，因此，可以利用线路两端检测到的行波信号实现短路故障测距㊂文献［１０］提出了一种基于小波变换的混联配电网故障定位方法，首先为了解决行波传播时存在的频散问题，文献中提出的方法通过小波变换的方式把行波做分解，解决了该问题㊂在此基础上则利用神经网络进行故障区段定位，提高了神经网络拟合的准确性㊂文献［１１］利用馈线终端单元传回主站的故障信息，结合改进的行波法进行故障定位㊂该方法提高了定位精度和实时性㊂文献［１２］提出了行波－直流综合定位方法，直流法能够对故障分支进行准确的确定，而Ｃ型特征波能够对故障距离进行准确的测量，两种方法结合，利用了各自的优势，提高了故障定位的可靠性㊂类似于文献［１２］所提的方法，文献［１３］同样是提出了特征波的概念，利用对特征波的分析定位故障分支㊂该方法使得配电网故障测距的精度得到了大幅度的提高㊂文献［１４－１５］提出了行波法在配电网故障定位中的其他方法㊂文献［１４－１７］是国外早期对行波理论研究的经典文献，仍具有不可忽视的意义㊂１．３㊀信号注入法信号注入法分为很多种，文献［１８］采用故障终端单元和Ｓ信号注入法结合的方法，先利用馈线终端单元的信息采集功能，采集故障信息并传回主站，主站根据故障信息判断故障所在的大概位置，然后利用Ｓ信号注入法确定故障的准确位置㊂该方法提高了配电网故障定位的精度㊂文献［１９］研究了脉冲信号注入法的故障定位原理㊂文献［２０］不但探究了Ｓ信号注入法，还对传递函数法以及端口故障诊断法进行了研究㊂但是传递函数法和端口故障诊断法在实用性上还存在一定的欠缺㊂文献［２１－２５］对信号注入法也进行了相应的研究，有一定的参考价值㊂２㊀配电网自动化故障定位方法２．１㊀矩阵算法矩阵算法的基本原理是利用故障判断矩阵对配电网故障进行分析，故障判断矩阵主要是通过馈线终端单元采集的故障信息编写故障矩阵，再根据各个节点的编号信息构造网络描述矩阵，故障矩阵和网络描述矩阵通过数学计算得出的㊂针对矩阵算法在配电网故障定位中的应用，为了改善矩阵算法的容错性差的问题，文献［２６］提出了改进的矩阵算法㊂首先构造一个反映网络的拓扑结构的网络关系矩阵，然后通过故障诊断矩阵得出故障评价函数㊂当故障评价函数值最小时为最佳状态，根据这个时候的状态矩阵即可得出配电网故障区段所在位置㊂文献［２７］基于矩阵算法的容错性差和优化算法的定位时速度慢的问题，提出了二者优势互补的算法㊂该算法首先利用矩阵算法进行故障区段的大致定位，以此来降低优化变量的维数；然后根据网络描述矩阵进行优化模型的建立，经过降维的变量，利用优化算法进行故障定位时便提高了模型的收敛速度㊂文献［２８］提出了一种基于有向拓扑－时间延时和容错机制的配电网故障定位方法，这个方法主要是针对馈线终端单元将故障信息传回主站时存在的通信延迟㊁漏报和误报的问题提出的，针对通信延迟采取的措施是设置一个延时值ｔ，当配电网发生故障的时候，以主站收到的第一组故障信息的时间为起点，顺延时间ｔ作为收集故障信息的时间间隔，这样就保证了故障信息的完整性；对于漏报和误报的情况，采取的措施分别是忽略漏报终端信息和采取修正矩阵的办法㊂该方法节省了故障排查的时间，提高了定位效率㊂文献［２９］提出的改进矩阵算法网络描述矩阵形成简单，简化了计算过程，提高了判断效率㊂文献［３０］针对传统矩阵算法容错性差的问题，提出了一种实用的复杂配电网故障定位方法㊂文献［３１－３２］提出的矩阵算法，都是针对分布式电源接入配电网后的故障定位问题，这些算法都有着计算过程简单，定位效率高的优点㊂在实际应用过程中，矩阵算法不但定位速度快而且具有较高的准确率㊂但却对含有畸变信号的情况比较敏感，一旦馈线终端单元上传的故障信息中含有畸变信号就会影响最终的故障定位效率㊂因此，提高算法的容错性是未来配电网故障定位方法的需求㊂９２２第３期王静，等：配电网故障定位算法研究综述２．２㊀蝙蝠算法蝙蝠算法是一种智能优化算法，于２０１０年提出㊂蝙蝠算法的由来主要是模拟蝙蝠在追捕猎物时的一种行为㊂蝙蝠算法的原理是：首先设定蝙蝠种群的数目㊁空间维数㊁蝙蝠位置㊁速度㊁脉冲频率范围㊁脉冲频度㊁脉冲响度等基本参数；然后通过对速度和位置的改变以及较优解替换较差解的迭代过程，使其不断地接近最优解，最终得到最优解㊂文献［３３］提出的用于配电网故障定位的混合算法，不仅解决了蝙蝠算法在故障定位过程中的种群多样性不够容易陷入局部最优的困难，同时也解决了差分进化算法在故障定位时收敛精度差的问题，２种算法优势互补，提高了故障定位精度㊂文献［３４］以蝙蝠算法为基础融入了元胞自动机原理，使算法的局部寻优能力提高㊂文献［３５－３７］中利用蝙蝠算法进行配电网故障定位时，对评价函数进行了改进，同时将混沌搜索策略引入蝙蝠算法中，改进后的算法对新能源接入配电网造成的网络拓扑结构的变化有更强的适应性，同时也使算法跳出了易陷入局部最优的限制，提高了故障定位精度㊂文献［３８］将可逆元胞自动机与蝙蝠算法相结合，提高了故障处理速度㊂蝙蝠算法能够在全局和局部搜索之间实现自动转换，同时可以通过对脉冲响度和脉冲频度的大小进行调节来控制蝙蝠行为［３４］㊂在配电网故障定位的智能算法中，蝙蝠算法的实用性较强，可以很好地结合其他算法的优势，提高配电网故障定位的自动化程度㊂２．３㊀遗传算法遗传算法具有大范围全局搜索能力，通过选择㊁交叉㊁变异等操作增加了种群的多样性，同时遗传算法能够根据实际情况调整搜索的方向，并能同时处理种群中的多个个体，从而实现全局最优㊂分布式电源接入配电网使得遗传算法在配电网故障定位中出现了收敛速度慢的问题㊂针对这一问题，文献［３９］提出了改进的遗传算法，根据种群规律构建新的概率函数和相似函数，并在遗传算法中引入了单体交叉因子，改进后的遗传算法性能上有所提高，解决了收敛速度慢的问题㊂文献［４０－４１］中为了避免遗传算法在运算过程中陷入局部最优，对交叉算子和变异算子加以适当的调整，同时为了加快算法的计算速度以及算法能够更好地适应分布式电源的接入，还对适应度函数和开关函数进行了适当的改进，改进后算法的收敛速度得到了明显的提升㊂文献［４２］提出了一种模糊自适应模拟退火遗传算法，该算法实现了模糊推理和自适应机制的完美结合，同时引入了模拟退火算法辅助遗传算法跳出易陷入局部最优的弊端㊂文献［４３］提出了一种将信号谱分析引入遗传算法的新算法㊂该方法是在非故障线路透射波的区域进行故障定位的方法，有着较高的准确性㊂文献［４４－４６］提出了遗传算法在故障定位过程中的其他应用，依然有很大的参考价值㊂遗传算法基本上可以解决故障定位问题，但是在计算临近结束时会出现冗余迭代㊂影响了故障定位的准确性和快速性，降低了求解效率，因此，需要改进遗传算法，提高算法的计算速度㊂２．４㊀神经网络算法人工神经网络是模拟人类大脑的一种数学模型㊂神经网络算法在配电网中的应用主要是进行故障定位㊂神经网络算法进行配电网故障定位的原理是以配电网的馈线终端设备的状态信息作为输入信号，而输出即配电网所有可能的故障位置㊂相比于其他的智能算法，神经网络具有很强的自适应性，这将推动配电网故障定位技术更进一步的创新与发展㊂文献［４７］提出了优化的ＢＰ神经网络算法用于故障定位，该算法的优化过程是先利用遗传算法对初始连接权值和阈值做出优化，然后再利用改进后的ＢＰ神经网络算法进行故障定位，经过改进的算法在定位精度上得到了明显的提高㊂文献［４８］利用小波神经网络方法进行故障定位，故障定位原理是先利用小波变换理论进行故障信息的提取和分析，并与神经网络的非线性拟合能力相结合，在故障位置和故障特性之间建立起对应关系，以此达到故障定位的精准度要求㊂文献［４９］提出一种利用遗传算法优化后的粗糙集神经网络进行电网线路故障定位的方法，提高了算法的容错能力㊂文献［５０］利用小波变换㊁神经网络㊁遗传算法三种算法结合进行优势互补，得出了新的故障定位算法，定位速度快，稳定性高㊂文献［５１］为解决传统直流输电故障测距方法的不足，研发出将小波分解与径向基函数神经网络结合的故障定位法㊂文献［５２］提出了基于迁移学习的深度卷积神经网络故障区域定位的方法，以数据驱动方式作为新的方法应用在配电网故障定位中，解决了深度学习在配电网故障定位的应用中存在的问题㊂３㊀其他算法近些年，国内外学者提出了很多的人工智能算０３２智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１０卷㊀法，这些算法应用在配电网故障定位中都有各自的优势和不足，除了上述所提到的算法外，还有果蝇算法㊁免疫算法㊁粒子群算法㊁和声算法㊁防电磁学算法㊁ｐｅｔｒｉ网等㊂文献［５３］提出一种基于动态时间弯曲距离搜索的故障区段定位方法㊂文献［５４］提出了一种基于果蝇优化算法的故障定位方法㊂这些方法的应用都在一定程度上说明了新算法在配电网故障定位中的重要性㊂４　结束语配电网是电力系统网络的最后一个环节，作为与用户直接联系的供电系统，配电网能更加直接地反映电力用户对供电质量和供电安全的需求，配电网的安全稳定运行关系到社会生产生活的方方面面，一旦发生故障，就会造成不可估计的损失㊂分布式电源接入配电网，给社会创造效益的同时，也带来了配电网安全稳定运行的挑战，当配电网发生故障后，复杂的线路和庞大的配网规模导致故障定位的准确性和快速性问题长期存在且不易解决㊂实现配电网故障定位自动化是智能电网发展的必然要求，而传统的故障测距方法在新能源接入后的配电网故障定位中实用性大大降低，在新兴的配网自动化算法中，矩阵算法原理简单，计算速度快，但容错性差㊂人工智能算法虽然在容错性上有所提高，但是都存在易陷入局部最优的缺点㊂因此，随着经济社会的快速发展，人们对电能的需求日益提高，为了实现更加安全㊁可靠和高效的电力供应，研究高性能的配电网故障定位算法是必然趋势㊂参考文献［１］刘文杰，舒勤，韩晓言．基于广义Ｓ变换和ＴＥＯ的配电网故障定位方法［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２０１９，３１（１）：１２．［２］张建文，周鹏，陈焕栩．基于改进阻抗法的单相接地故障测距仿真［Ｊ］．电测与仪表，２０１８，５５（３）：８４．［３］贾科，董雄鹰，李论，等．基于稀疏电压幅值量测的配电网故障测距［Ｊ］．电网技术，２０２０，４４（３）：８３５．［４］薛士敏，陆俊弛，刘冲，等．基于虚拟线路阻抗的ＭＭＣ－ＨＶＤＣ输电系统单端故障测距方法［Ｊ］．电网技术，２０１９，４３（８）：２８６８．［５］戴志辉，王旭．基于改进阻抗法的有源配电网故障测距算法［Ｊ］．电网技术，２０１７，４１（６）：２０２７．［６］夏经德，张向聪，黄新波，等．基于纵向阻抗的双端量故障测距新算法［Ｊ］．电力自动化设备，２０１５，３５（１０）：１３３．［７］郑涛，潘玉美，郭昆亚，等．基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距算法［Ｊ］．电网技术，２０１３，３７（１１）：３２３３．［８］卢继平，黎颖，李健，等．行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（２３）：６５．［９］陈平，徐丙垠，李京，等．现代行波故障测距装置及其运行经验［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，２７（６）：６６．［１０］陈志伟，舒勤．基于小波包变换的混联配电网故障定位方法［Ｊ］．广东电力，２０１９，３２（１）：１００．［１１］朱勇，陶用伟，李泽群，等．基于ＦＴＵ的配电网故障快速定位的研究［Ｊ］．能源与环保，２０１８，４０（２）：１２２．［１２］张改，张晓，张月．行波 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配电网故障的自动定位与判断技术分析摘要：配电网的故障定位与判断是指当配电系统发生故障后，控制中心根据装在配电网中的智能化采集、通信和控制单元收集到的数据，结合配电网的实际运行情况，利用网络信息和故障信息来自动判别故障发生的位置，并在网络结构的拓扑图上反映出故障点，配电网的故障定位与判断技术在实际的配电网运行中得到了广泛应用。

关键词：配电网; 故障; 自动定位; 判断算法;引言：配电网故障定位的传统方法是自动重合器、分段器 (负荷开关) 等按整定顺序自动重合，现代的方法是由SCADA监控系统主站遥控负荷开关和分段器，也就是基于FTU的故障定位方法。

配电网中的分段开关和联络开关处都装有FTU，利用FTU上传参数，经过运算实现故障定位。

故障定位的算法包括以人工智能为基础的定位算法和以图理论为基础的图算法，其中图算法以矩阵算法为主，矩阵算法具有计算量小、故障判断及定位结果可靠的优点，在工程实际中得到了大量的应用，本文主要探讨矩阵算法在配电网故障定位与判断中的应用。

1 配电网的常见故障配电网最常出现的故障包括接地故障和短路故障，其中接地故障主要以单相接地为主。

目前，我国在3～66kV中低压配电网中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地 (即谐振接地) 运行方式。

在电网发生单相接地故障时可带故障继续运行1～2h，但是长期带故障运行，容易促使绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路故障，并会带来跨步电压，给故障线路周围的行人带来安全隐患，线路故障应及时处理，其中跨步电压分布示意图如图1所示。

由图1可知，离故障线路越近，分布电压越高，越具有危险性。

长期以来，由于不能尽快选择故障线路或定位故障线路段，导致出现故障排除率低等工作问题，故需要进行配电网故障的自动定位。

配电网故障自动定位的人工智能算法以遗传算法为代表，但配电网复杂，建立一个适合配电网故障定位的数学模型很困难，模型不准确会导致故障定位的效果很差。

而矩阵算法以分段开关和隔离开关为节点，根据各节点是否流过故障电流就可以判断出故障区间[2]。

新环境下配电网中的故障定位技术分析摘要随着我国经济的快速发展，对于电力的需求量也越来越大。

我国电网规模庞大，配电网络运行复杂，所以很难避免有电力故障的出现。

根据有关统计数据显示，我国大部分的电力事故都是由于配电网故障引起的，为了快速的发生故障进行抢修，就运用到了故障定位技术，通过对配电网故障的定位，就能及时的进行处理，减少了事故造成的损失，对于电力供电稳定可靠性也具有很大的意义。

本文就对配电网故障定位的几种方法进行分析，供相关部门参考。

关键词配电网；故障定位技术；新环境配电网故障的定位技术，主要有广域故障区段的定位以及直接故障的测距。

广域故障区段定位主要是对交通较为便利以及自动化技术较为成熟的区域配电网故障进行定位，其中需要利用故障指示器以及线路终端；对于那些不容易进行检修的、供电线路长的配电网，就要用到直接故障测距法进行定位，主要是通过在线路出口得到的信息数据进行故障距离的计算，以此来进行故障定位。

根据配电网故障定位的原理不同，文中将要对几种定位技术进行介绍。

1 配电网故障定位技术之遗传算法利用遗传算法进行配电网故障定位，主要进行的操作有确定相关参数、确定编码的方式、适应度与开关函数的构造、初始解群以及进行遗传操作。

其中参数的确定、编码方式的确定以及适应度与开关函数的确定是配电网故障定位的关键问题，下面就对其进行详细的说明。

1.1 遗传算法中相关参数的确定对于遗传算法中参数的确定，就要将分段开关、联络开关等所有的开关当做一个个节点，并将相邻开关之间配电区当做单独的设备，根据主站监控系统中接受到的故障报警系统，对每一个节点状态信息进行确定，以此可以得到每一个单独设备的状态信息，这个状态信息就是遗传算法中的参数。

1.2 遗传算法中的编码方式在实际的遗传运算操作中，相关的参数并不能直接参与运算，参与运算的是参数的对应编码，所以就要根据参数进行设计编码。

配电网设备的状态有两种，一种是发生故障状态，一种是正常状态，所以可以用二进制编码对配电网中的设备状态进行表示，二进制数字中1和0，用0表示配电网中电力设备处在正常状态，用1表示配电网中电力设备处在非正常状态，即故障状态。

输电线路故障智能诊断与定位技术综述随着电力系统的不断发展和扩大，输电线路故障的发生频率也在逐渐增加。

因此，对输电线路故障进行及时准确的诊断和定位就显得尤为重要。

传统的人工巡检方式已经无法满足大规模电网的需求，而智能诊断与定位技术的应用在一定程度上能够提高故障处理效率和电网的可靠性。

本文将对输电线路故障智能诊断与定位技术进行综述，介绍其原理、方法和应用。

首先，输电线路故障智能诊断与定位技术是基于传感器和通信技术的应用，通过采集线路故障相关的实时数据，并将数据传输至监控中心进行处理分析，从而实现对故障的诊断和定位。

其原理是利用电力系统中的传感器监测线路的电流、电压、温度等参数，并通过通信技术将数据传输至监控中心。

在输电线路故障智能诊断与定位技术的方法方面，主要包括以下几种：模型匹配法、故障特征识别法、模式识别法和机器学习法。

模型匹配法是通过与已知故障模式进行匹配，从而判断故障类型和位置。

故障特征识别法是基于传感器采集到的数据，通过对数据的处理和分析，识别出故障的特征，从而进行诊断和定位。

模式识别法是利用分类器对故障数据进行分类识别，从而判断故障位置。

机器学习法则是通过对大量历史故障数据进行学习和训练，从而提取出故障的规律，并用于未知故障的诊断和定位。

在输电线路故障智能诊断与定位技术的应用方面，主要包括以下几个方面：故障检测与诊断、故障定位、故障预测和故障处理。

故障检测与诊断是通过实时采集的数据，识别出电力系统中存在的故障，并对其进行准确的诊断。

故障定位是根据检测和诊断获得的故障信息，确定故障发生的位置。

故障预测则是通过对历史数据和模型的分析，预测出潜在的故障发生可能性，为故障处理提供参考。

故障处理则是根据诊断和定位结果，采取相应的措施进行故障处理和修复。

智能诊断与定位技术在输电线路故障处理中具有许多优势。

首先，通过实时采集数据和远程监控，可以准确判断故障类型和位置，提高故障处理效率。

其次，能够及时发现潜在故障隐患，并采取相应措施进行预防和修复，提高电网的可靠性和安全性。

配电网络故障定位方法综述及应用展望配电网络是供电系统中的关键部分，它将电能从输电系统传输到用户终端。

然而，由于各种原因，如设备老化、外部破坏和操作失误等，配电网络故障时有发生。

故障的迅速定位和解决对于确保电网的可靠供电至关重要。

在过去的几十年中，许多研究机构和电力公司都致力于开发和改进配电网络故障定位方法。

这些方法可以分为两大类：传统方法和智能方法。

传统方法主要基于测量数据的分析和模型计算。

最常用的传统方法之一是电阻渗漏法。

该方法通过测量电流和电压的差异来识别故障位置。

然而，由于电流和电压的变化受到其他因素的影响，如负荷变化和系统参数不确定性，该方法存在一定的局限性。

除了电阻渗漏法，其他的传统方法还包括电压法、时序法和阻抗法等。

这些方法通过分析电流和电压波形的变化，结合模型计算，来确定故障位置。

然而，这些方法对测量数据的准确性和实时性要求较高，同时也需要对配电网络的结构和参数的了解程度较高。

智能方法是近年来发展的一类新的故障定位方法。

这些方法利用人工智能、模式识别和数据挖掘等技术，从大量的数据中提取有用的特征，然后使用机器学习算法来识别故障位置。

智能方法具有较高的自动化程度和准确性，可以在复杂和动态的配电网络中定位故障。

目前，智能方法已经在实际的配电网络中得到了广泛的应用。

例如，一些研究机构和电力公司已经开发了基于模式识别的配电网络故障定位系统，该系统可以自动识别并定位故障。

另外，一些研究者还使用遗传算法、神经网络和支持向量机等智能方法来进行故障定位的研究。

此外，随着电力系统的发展和智能电网的建设，配电网络故障定位方法也提出了一些新的挑战和机遇。

例如，由于智能电表等智能设备的普及，配电网络可以获得更多的监测数据，这为故障定位提供了更多的信息来源。

另外，配电网络的自动化和远程控制技术的发展也为故障定位提供了更多的可能性。

总之，配电网络故障是影响电网可靠供电的重要因素之一。

传统方法和智能方法是目前常用的故障定位方法。

配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究配电网故障是指在电力系统中出现的各种故障情况，如线路短路、设备损坏、跳闸等。

快速定位和抢修故障是保障电力系统安全稳定运行的重要措施之一。

本文将从故障定位和抢修解决方法两个方面进行研究。

故障定位是指在发生故障后，通过检查和判断故障发生的位置和原因。

在配电网故障定位中，可以采取以下几种方法：1. 根据用户报修信息定位故障。

一旦用户报修，可以根据用户提供的信息初步判断故障发生的位置。

此时可以通过电话等沟通方式与用户进一步了解故障情况，从而更准确地定位故障。

2. 利用遥测遥信技术定位故障。

配电网中通常配备有遥测遥信设备，可以实时监测电流、电压、开关状态等信息。

当发生故障时，可以通过遥测遥信设备获取故障信息，从而精确地定位故障点。

3. 利用故障测距方法确定故障点位置。

故障测距是一种通过测量发送的信号与接收的信号之间的时间差来计算故障点距离的方法。

将这个距离和电缆总长度进行比较，就可以定位故障点。

在故障定位之后，需要对故障进行抢修解决。

下面是一些快速抢修解决方法的研究：1. 确定抢修队伍和抢修设备。

在故障发生之前，应事先确定抢修队伍，包括维修人员和抢修车辆设备等。

只有确保抢修队伍和设备齐全，才能快速进行抢修。

2. 快速定位故障点。

在故障定位之后，需要迅速确定故障点的具体位置，以便进行后续的抢修工作。

可以通过现场勘察和仪器测试等方法进行定位。

3. 采取快速维修措施。

一旦故障点确定，应迅速采取维修措施，包括更换损坏的设备、修复短路等。

在维修过程中，需要高效地协作和配合，尽快解决故障。

4. 发布抢修进展信息。

在抢修过程中，应及时发布抢修进展信息，以便其他相关部门和用户了解情况。

可以通过微信、电话等方式进行信息发布，提高响应速度。

通过以上研究，可以有效地提高配电网故障快速定位和抢修解决的能力，保障电力系统的稳定运行。

还需要不断更新和完善故障定位和抢修解决方法，提高抢修效率和准确性。