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摘要：智能诊断系统一般基于分布式行波监测技术定位方法来实现行波电流传播在线测量，它能测量波前畸变、等效波速减小弧垂所引发的误差现象，相比于电网雷电定位系统在诊断功能方面及定位方面技术优越性更强。通过它的实际运行观察结果也表明，该智能诊断系统对输电故障的故障区间定位更加精确，能够在防雷分析与架空输电线路故障定性方面发挥关键作用。
关键词：架空输电线路；跳闸故障；智能诊断系统
一、架空输电线路跳闸故障智能诊断的研究现状
1.1故障类型识别
引起架空输电线路跳闸故障的原因是多方面的，比如雷击闪络、外力破坏、鸟害闪络、线路风偏、污闪络及覆冰闪络等等。识别故障类型是进行智能诊断的第一步，也是非常重要的一步，对于后续故障分析与处理具有重要的意义。由于传统方法通过对门槛值进行设定并依据特定逻辑关系实现故障类型识别，但在故障发生后电流、电压等重要信息都随着电力系统的运行方式与故障的发生位置、阻抗、时刻等发生变化，所以传统方法对这种变化可能会有所不适应。为了应对这种局面，国外利用模糊集方法、神经网络方法等对新式故障识别方法进行研究，以便克服外在影响，保证故障识别的可靠性。
1.2故障测距
1.2.1阻抗测距。假定输电线均匀，根据不同故障类型计算出回路的阻抗、电抗，由于其测量值与故障点距离成正比，通过除以单位阻抗、电抗值即可测出。但其精度较差，且不能消除过渡阻抗、负荷电流及对侧运行阻抗等因素的干扰。
1.2.2行波测距。依托行波传输理论来进行测距，跳闸后故障点会出现暂态行波，利用波头抵达两测量端的时间差即可完成定位。该方法具有较高的精度与可靠性，但存在硬件成本高、反射波识别困难等问题。
1.2.3故障分析法。在确定电力系统的运行方式及参数时，故障线路两端的电流、电压均与故障距离购成函数关系，通过分析计算即可确定故障距离。该方法投资较小、精度较高，但仅限于各种参数已知的线路。
1.3故障诊断
目前在诊断输电线路跳闸故障方面，已经应用了包括专家系统、人工神经网络、随机优化技术等在内的多种人工智能技术，并已取得了若干成果。早期，故障诊断多采用专家系统技术进行，即将专家经验以某种形式表达出来并存储于知识库，在故障发生时调用出来进行针对故障的逻辑判别，并将诊断的推理过程及结果向客户解释。该方法简单易用，但容错性比较差且获取知识较困难。另一种方法是随机优化方法，该方法将故障诊断基于工程实践来表述称关于整数优化的问题，再进行全局优化寻找问题最优解。鉴于人工神经网络具备很强的联想能力、泛化能力与自学习能力，该方法具有较强的容错性和并行计算优势，逐渐引起业界广泛重视。
二、输电线路故障诊断系统的应用
2.1指导故障点查找和故障性质识别在具体的研究中，如果出现了线路跳闸的故障问题，就应该根据输电线路故障智能诊断的识别方式来对各种不同的电流形式进行判定。在对各种主波的波纹进行控制和分析的过程中，工作人员可以根据故障性质的不同分为各种不同类型的形式，根据不同的线路故障记录，故障测距就会出现明显的误差现象。在这一过程中，雷电定位系统主要是根据有无雷电的形式为主要的依据。具体来说主要表现在以下三个方面：
第一，输电线路故障智能诊断系统可以对各种故障性质进行识别。从这一系统中可以看出，对故障进行识别和定位是智能诊断系统的主要功能。
该系统记录的故障时刻与继保装置记录的故障时间有一定误差，这是因为继保装置采用本机的系统时间，而该系统采用GPS授时，记录的是故障发生的绝对时间，更有利于不同系统信息的共享。
第二，故障录波装置信号采样在变电站内进行，采样信号无法进行故障性质识别，在定位准确度方面受电力系统运行方式及接地故障点阻抗影响较大，往往导致两端变电站故障录波装置诊断结果不一致。
第三，雷电定位系统只适用于雷电故障，其本身无法确定故障时刻，可能会存在不同系统时间不统一、无法确定故障时刻的问题。
2.2指导输电线路防雷措施的开展
了解输电线路运行中实际遭受的雷击情况，有助于采取有针对性的防雷措施、开展输电线路差异化防雷工作，不但有利于节约资金，还可以显著提高输电线路运行可靠性。雷电定位系统是评估输电线路走廊落雷密度的有效工具，它从二维平面上分析统计输电线路附近区域落雷情况。但是输电线路走廊绵延千里，经过的地形、气候复杂多变，可能由于土壤、地形等原因使输电线路附近区域落雷密度特大，但是实际击中输电线路的次数并不多。输电线路故障智能诊断系统可以监测雷击避雷线的耦合电流以及绕击导线未跳闸电流，利用前述定位原理进行雷击点精确定位，从一维线路实际遭受雷击的角度和雷电定位系统形成互补。
三、智能诊断的创新性
3.1行波测距提高故障定位精确度
与传统故障诊断技术相比，智能诊断技术可以实现对故障的迅速诊断和处理。常见的技术是行波测距，可迅速对故障点进行定位，确保位置精确。对故障测距时，主要结合先进的行波传输理论，并结合波头到达两个测量点的时间差，保障故障得到合理诊断，操作迅速、便捷。总之，智能化行波测距能够有效弥补传统故障诊断技术的不足，保障故障诊断与定位精确度大大提高。
3.2分布式系统迅速发现故障
智能诊断系统之所以可以迅速发现和解决故障，主要是因为架空线路的跳闸故障往往十分复杂，需借助先进的智能诊断系统对故障进行实时监测，从而得到所需数据。常见的应用是分布式系统，该系统结构虽然复杂，但却更加容易实现对故障信息的搜集和整理。一旦线路出现故障，利用分布式系统中的现场终端环节就可以对关键的信息进行搜集与整理。这一部分通常安装在导线上，使得信息搜集迅速、便捷；利用系统中的数据中心可以实现WEB服务查询，方便需求者随时查询所需信息，便于对故障进行高速识别和定位。与传统故障诊断系统相比，分布式系统能够对故障发生的时间及时进行记录，找出故障的源头，有效减少维修时间，提高维修效率。
3.3人工神经网络技术模拟人的思维
智能诊断技术的创新之处还在于应用了先进的人工神经网络技术，该技术不仅可以提高故障诊断效率和效果，还可以模拟人的思维，对信息进行智能处理与识别。人工神经网络技术的学习能力很强，系统动力很强，可实现对信息的高效率存储。基于人工神经网络技术的智能诊断系统可连续分析信息，能够处理庞大的信息与数据，具有广泛的发展前景。
3.4高效监测雷击避雷线耦合电流
智能诊断技术能够有效应对雷击事故，起到有效的预防效果。通过智能诊断技术可以对雷电准确定位，对走廊落雷的密实度进行仔细分析后，再监测避雷线耦合电流现象，从而明确雷击位置，提高故障的处理效率，保证线路安全。
四、结论
随着我国输电线路的快速发展，线路供电能力提高，平均跳闸率降低，但线路跳闸故障维护仍存在一些问题，故障查找、维修时间长，维修难度大。将故障智能诊断系统应用在输电线路中，准确定位故障位置，采集故障数据，分析故障性质，采取及时有效的维护措施，保障线路正常运行。
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