摘要：文章首先对配网故障进行了详细分析，探讨配网故障人工智能分析方法，人工智能可快速高效地解决相关问题，提高配电网运行水平。
关键词：大数据；人工智能；配网；故障
引言
配网系统架设范围较广、构造也相对复杂，且同各类电缆线路混杂布局，实际运行中可能出现各种故障问题，要想维护配网的安全、持续运转，就必须掌握配网故障快速定位的技术与方法，同时引入人工智能诊断故障，避免故障对配网系统造成安全威胁，以此来支持与维护配网的安全、高效运行。
1 配网故障
对于电力系统，配网线路故障是影响供电可靠性和用户停复电时间的重要因素。现在的配网故障排查主要依赖专家经验，工作复杂且特别耗时。特别是中压线路查障时间过长，复电时间过长造成的影响较大。这很大程度是因为基层人员对故障判断不准确，排查方法不
科学，导致故障排查与处理时间过长。配网故障原因可以分为外在因素和内在因素两大类。外在因素包括：导线是否存在被风刮起的抛挂物；线路附近是否存在触及导线的树木、建筑物和其他临时的障碍物；杆塔下有无烧伤的鸟兽；台架设备是否有小动物存在；避雷器是否雷击导致破损现象，及其引线是否碰触到横担等；内在因素包括导线是否有断股或闪络烧伤的痕迹；各相导线弧垂是否过低，易触碰到另一相导线；对引线及引下线与电杆、拉线、横担是否有碰触现象；各部件的连接点是否牢固，接头是否过热发黑，烧焦现象；绝缘子是
否有脏污、裂纹及破损现象，绑线是否松脱；杆上金具是否有松动、倾斜及螺丝脱落，拉线绝缘子是否损坏；开关是否存在套管破损、裂纹、严重脏污和闪络放电痕迹；引线接点和接地是否良好；变压器有无漏油、异味；声音是否正常；套管是否裂纹、严重脏污和闪络；接头接点有无过热、烧伤、锈蚀。
2 故障指示器的应用
2.1 故障指示器的特点
配设于电力线路，用来提示、提醒故障的智能化设备，能够自动化判断、警示并呈现故障，同时自动化回归原位。传统故障指示器采用一成不变的整定方式，通常仅设置一个电流定值，实际运转中容易受到多重因素的干扰，例如励磁、谐波、电磁等，故障指示精准度相对落后。
随着现代化通讯技术、传感技术、电子信息技术等的运用，故障指示器的类型得以更新，以数字型电子元件为依托，能够参照配网线路的长度、负荷大小、保护模式等来对应设计、调节动作逻辑值，促进其实用功能的有效发挥。
2.2 故障指示器的应用原理
故障指示器由于结构、性能等存在差异，实际的指示功能也有所差异，故障指示器分为过流型指示器、自适应型指示器，具体体现在：
2.2.1 自适应型指示器。变化电流的检测，因为故障状态下，线路电流将急剧上升，保护跳闸后，电流与电压也将在短时间下降至0。此类指示器一般以三个参数值来判断、识别故障，具体的参数值为故障电流分量整定值、切断故障的时间极值（即最短时间T1、最长时间T2），具体参照以下公式来判断：
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2.2.2 过流型指示器。正式运行前需设计动作值，实际工作中，当看到线路中的电流值较大，超出了标准动作值，而且该超标电流值接连运转，超出了设定的时间值，则意味着存在故障。
过流型指示器的运用同样优缺点并存，优势体现在能够动态跟随系统的变化而发出动作，指示效率较高，然而由于动作值的设定不变，所以实际运转中可能发生误动、拒动等故障。
2.3 故障指示器的应用
2.3.1 短路故障检测。配网系统短路故障不仅可能烧毁电气设备，也可能破坏整个配网线路，对此可以采取两种故障检测法。
第一，电流动态监测法。运行于配网线路的电流处于动态变化中，故障出现时会形成突变性故障电流，如果出现一个正向突变，同时变化量高出一个设定值，瞬时间电流值与电压值如果同步降低达到零，就意味着此线路中出现了故障性电流，突变检测法的优势在于对于电流的变化较为敏感，然而如果短路电流较小，则检测能力较弱。
第二，传统故障研判法。该方法同继电保护理论大致相当，通过标准化、高效化的熔断，科学地设计参数，确保一切短路都发出动作，提高故障判断的精准度。该方法的优势体现在：能够用在更广的电力线路，环境适应能力强，但是需要运维人员具有较高的专业水平，能够熟识线路的分布，而且要确保参数设置精准、合理。
2.3.2 单相接地故障的监测。电流较低时，单相接地故障的监测主要采用谐波法、首半波法，谐波法因为数值较小，易遭受外来因素干扰；首半波法则可能导致极性的错误判断。通常来说，故障指示器在实际使用中具有一定的局限性，仅仅围绕本相电流进行检测，在实际的单相接地故障检测中，适用能力相对有限。低压配网接地系统多属于小电流接地，无数学模型的支持，单纯依靠物理模型内部的多项参数、参量数据，无法客观、精准地对接地故障做出判断。现阶段，相对科学、合理的接地故障判断方法为：全面对比与分析暂态接地电流、稳态接地电压等的动态变化情况，配合人为的判断、决策与分析，能够相对更加高效、准确地判断单相接地故障，然而这一过程中最关键的是要科学选型故障指示器，确保所选设备数据采样频率较高、可以及时获取线路电容放电流值。同时需要指示器兼具多种功能，例如防空载合闸涌流误动功能，重合闸过程中，非故障线路依然保持稳定完好等功能。
3 配网故障人工智能分析方法
树障是配网故障的主要原因，还有雷击也是配网故障的主要原因。配网运维人员接到故障后，如何开始着手处理，怎样能快速地找到故障，缩短故障排查时间呢？事实上现在已经上了很多的系统，但是对于配网运维人员，要综合分析这些系统，存在一定的困难。这就需要人工智能和生产实体的深度融合。
3.1 帮助配网运维人员快速排查的人工智能方法
本文研究了一种配网故障人工智能分析方法：打通配网自动化系统，根据中压故障馈线跳闸的智能开关和分段智能开关的跳闸动作，获取相应故障信息；根据跳闸信息在 GIS 沿部图上进行可视化表示，在电子地图中更新中压线路周边环境的影像资料，从而获知架空线路经过密集树林的线段地点，从而得到优先排查的树障线段；通过软件分析巡检照片或无人机拍摄的照片，得出树木的种类，再根据树种的生长速度，分析出树木生长进入设备的安全距离的时刻，对配网运维人员进行告警；结合生产系统的缺陷记录和隐患记录，给出跳闸开关后段停电线路中的缺陷记录和隐患记录，得到优先排查的设备和线段；根据配网自动化配变重过载数据，筛选出跳闸开关后段配变重过载明细表，得到优先排查的配变；结合雷电定位系统，将雷击情况定位到 GIS 沿部图中，得到优先排查的雷击设备和线段；将优先排查设备和线段展示给配网运维人员，提供故障排查的优先明细清单。
3.2 通过对树木的生长预测树木的进入设备安全距离的时间
树障占到配网故障 50% 以上。因此对树木的巡查是非常有必要的，但是反复的巡查占用的时间多，因此可以在树木巡视时拍摄下照片，通过软件分析照片确认树种，再根据该树种的生长周期就可以预测树木进入设备安全距离的时间。对于一些路况比较差的地方，也可以采用无人机进行照片的拍摄。例如：
If D-r*t<=D1 则告警 （1）
式中：D 为树木到设备的水平距离或垂直距离；r 为该树木种类的生长速度；t 为现在减去上一次巡视的时间；D1 为安全距离。
3.3 对于群众砍树的人工智能分析
树障，有的是因为群众砍树导致的跳闸事件导致。有一些林场或者私人承包的一些土地，当数据生长到符合的高度，群众就会把树木砍下来，这时配网运维人员就应主动与树主沟通了解砍树排期，对群众做好砍树注意事项的教育，做好监管。通过人工智能分析系统建立沿线数据台帐及树主的联系方式，通过式（1）的算法预测下次群众砍树的周期，针对群众砍树开展巡查和监管。
3.4 对找到的故障给出解决方案
配网有很多典型故障，可以分为架空线路、电缆线路、变压器、柱上开关、跌落式熔断器、隔离开关、户外分接箱、室内开关柜的故障。对于这些设备故障都有典型的原因和对应解决方案。
例如高压柜常见的机械故障主要有 : 机械连锁故障、操作机构故障等。故障部位多是紧固部位松动、传动部件磨损、限位调整不当等。而机械连锁故障的一般解决方法：为了保证开关的正确操作，开关柜内设置了一些机械连锁。例如手车进出柜体时开关必须是分闸。开关合闸时不能操作隔离开关等。这类故障形式多样，应当沿着机械传动途径进行查找。一般防护机构比较简单，与其它机构很少交叉，查找比较方便。
将这些典型故障和典型的解决方案形成专家库，当运维人员用语音询问时候智能分析系统就可以从专家库里面调用解决方案提供给运维，互动式地帮助运维人员。
4结束语
配网实际运行中难免出现各种故障，最有效的方法就是及时识别、定位并解除故障，既要发挥传统的故障定位方法的优势，同时又要注重定位技术之间的互动整合，故障指示器作为一项重要的故障指示设备，应用于配网系统，能够有效发挥故障指示作用。随着现代化智
能技术、通讯技术等的发展，配网故障定位与识别也势必会获得全新的发展。
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