谢贤烤
国网福建省电力有限公司南平供电公司 福建南平 353000
摘要：随着社会的飞速发展，各行各业对电能的依赖程度不断加大。配电网是电力网络的构成构成部分，主要负责电能的配送，在保证电能的正常供给上发挥重要作用。但配电网运行中容易受到不确定因素影响而发生故障。如何快速诊断故障，给故障的排除提供可行参考，是当前电力部门工作的重点。本文总结配电网运行中常见故障以及故障发生原因，分析配电网故障诊断面临的问题，探讨配电网故障快速诊断方法，以供参考。
关键词：配电网 故障 快速诊断 方法
配电网是将电能分配给用户的重要电力网络，是连接输电网与用户的重要纽带，重要性不言而喻。我国地域广阔，配电网具有结构复杂，涵盖面广的特点，使得配电网在运行的过程中容易受不良因素影响而发生故障，给广大运维工作人员提出较高要求。为降低缩短配电网故障排除时间，及时恢复电力供应，降低故障给用户用电带来的不良影响，需要工作人员做好配电网故障快速诊断方法研究，不断提高故障诊断水平，有效的缩短故障诊断、排除时间，为配电网的安全、稳定运行提供切实保障。
一、配电网运行中的常见故障
统计发现，配电网运行中常见的故障主要有：单相接地故障、双相接地故障、三相短路故障和缺相故障等。这些故障轻则导致电能供应的中断，重则会引发火灾，造成人员伤亡。其中单相接地故障在所有故障中发生频率较高。单相接地故障在不同的系统中产生的影响不同，如中性点不接地，发生故障仍可短时间内运行，但长期会导致电力设备的损坏。如中性点接地，发生故障会导致电路中的电流迅速升高，烧毁电力设备。另外，故障发生位置会存在人畜触电风险。两相接地故障不仅会烧毁配电线路，而且会导致断路器动作，引发区域性电能供应中断。三相接地故障造成的危害较大，不仅会使得电流急剧升高，而且还会给附近的通信系统带来不良影响。缺相故障会影响配电网的正常运行，甚至出现烧毁线路的情况。
二、配电网常见故障发生原因
配电网运维工作中不仅要及时排除故障，更要找到故障原因，以采取针对性的防范措施避免故障的再次发生。事实上，配电网常见故障原因发生较为复杂，根据经验可知，引发配电网常见的故障主要由以下因素造成：其一，人为因素。部分用户不规范用电，导致线路出现故障，进而引发联锁效应影响配电网络；一些工程施工不规范，施工器械拉断配电线路；一些用户私自建设的违章建筑未和配电线路保持足够的安全距离；部分突发情况，如车祸等损坏配电基础设施等。其二，自然因素。自然因素诸如大风、雨雪、雷电等会引发配电网络出现各种故障。其三，电力设备因素。众所周知，配电网络构成复杂，涵盖很多的电气设备与元件，如无功补偿电容、变压器、开关设备等。一些电力设备使用时间长，内部元件老化，绝缘性能降低，引发各种故障的出现。另外，一些小动物如老鼠，会啃咬配电线路，导致故障的发生。
三、配电网故障快速诊断面临的问题
对电力运维部门而言，配电网发生故障后首要工作在于快速诊断出故障，准确定位故障位置，及时通知技术人员到达现场维修，最大限度的缩短电力供应时间。目前来看，配电网故障快速诊断主要面临以下问题：
其一，信息数据量大。如上文所述，我国的配电网结构复杂，发生故障会产生大量的故障信息。故障信息同时涌向调度中心，需要调度人员短时间内分析出各故障信息特征，因此，如何运用相关的故障诊断方法，提高故障信息分析效率，使得调度人员作出正确判断，及时、准确的定位故障位置值得深究。其二，信息存在误差。配电网运行中发生故障后一些故障信息在传输的过程中自身难免会出现误差。同时，故障传输期间也容易受到其他因素影响，导致故障信息存在一定程度的失真，给调度人员做出正确的判断带来干扰。其三，诊断方法选择问题。当前配电网故障快速诊断方法较多，既有技术人员积累的经验，又有新的故障诊断方法，如何处理新旧诊断方法的关系，根据不同的故障信息选择合适的诊断方法，提高诊断效率与质量，需要广大调度人员深思，确保针对不同的故障表现，形成一套高效的故障诊断思路。
四、配电网故障快速诊断方法
以往配电网故障的诊断主要依赖工作人员的经验，效率较低。近年来，随着科技的发展以及相关理论的不断完善，一些新的诊断方法不断的被人们研究出来，配电网故障快速诊断方法因而变得多种多样。事实上，不同的诊断方法优缺点不同，为更好的应用于实际工作中，有必要对相关的诊断方法进行探讨，以提高应用的针对性，促进故障诊断效率的进一步提升。
1.基于专家系统的快速诊断方法
专家系统由知识库和推理机构成，是用解决某专门问题的专家知识的方法与技术建立起来的故障诊断系统，在诸多领域故障诊断中应用广泛。基于专家系统能够对配电网故障进行快速诊断。原因在于专家系统中不仅保存有各种配电网故障信息，而且能够根据输入的信息进行合理的推理，从而得出相关的推理结论，帮助调度中心的人员快速定位故障。另外，专家系统还具备学习功能，可将新的故障信息收录到知识库中，使得知识库不断扩充。专家系统运行原理如图1所示：
在配电网故障快速诊断工作中应用专家系统应做好以下工作：其一，根据专家系统运行原理可知，应做好配电网调度中心原运行程序与专家系统的无缝对接，即，通过在程序中调用专家系统接口完成与专家系统信息的交互。调度中心接收配电网传输的故障信息后，由系统自动的判断，将故障信息传输给专家系统，由专家系统进行故障特征的匹配、推理。专家系统得出推理结论后将结果反馈给调度中心的工作人员。其二，运用专家系统快速诊断配电网故障时应做好专家系统运行效果评估，尤其应结合配电网故障发生实际，对专家系统的容错机制进行优化，提高其容错能力，不断提高专家系统运行效率。
2.基于模糊理论的快速诊断方法
配电网故障发生原因多种多样，在对故障发生原因不确定的情况下，对发生的故障进行诊断则可运用基于模糊理论的快速诊断方法。所谓模糊理论是指运用模糊集合基本概念或连续隶属度函数的理论。模糊理论在一些控制领域中的应用取得了显著成效，因此，为更好的将该理论用于配电网故障快速诊断中，既要做好模糊理论学习，又要做好模糊理论的应用研究。在配电网故障快速诊断中应用模糊理论时需要结合配电网各种故障信息、诊断结果确定模糊集合，并根据经验定义隶属函数。诊断时根据隶属函数对故障信息的处理对故障以及原因进行诊断。基于模糊理论的配电网快速诊断方法借助量化方法便可获得直观的结果，而且相关条件的设置较为简单。但是模糊理论有着其自身的缺点，在应用的过程中应多加注意，即，故障信息长时间的模糊处理会影响处理结果精度。应用该诊断方法时需要技术人员做好模糊处理精度的调整，以更好的满足配电网故障诊断工作要求。
3.基于人工神经网络的快速诊断方法
人工神经网络是人工智能领域的重要技术，其立足信息处理角度，通过抽象人脑神经元构建某种模型，按照不同的连接方式组建不同网络。人工神经网络在预测估计、自动控制、模式识别等领域有着广泛的应用前景。基于人工神经网络的配电网快速诊断方法的优点主要体现在：其一，具备自学功能。将配电网故障信息输入到人工神经网络中，其能够学习到故障信息的相关特征，从而遇到类似的故障也能做出相关的判断。这一优点大大拓展配电网故障诊断中所有可能的结果。其二，在寻找最优解上有着较高的效率。针对配电网某一故障设计反馈性人工神经网络，借助计算机高效的计算能力，可寻找到最可能引发故障的原因，提高故障诊断效率。但该诊断方法也存在一些不足，主要表现为：需要有足够的配电网故障信息做支撑供人工神经网络学习，这就需要在前期投入较大的精力用于故障信息的收集与输入。另外，待其完成学习后应保证信息系统原有结构不能发生改变，否则需要重新学习。其输出的结果较为单一且不做相关解释，因此，如何准确理解其输出结果，需要技术人员不断的摸索与总结。
五、总结
配电网故障快速诊断是电力行业一个热门的话题。很多的业内人士与专家基于不同的原理提出相关的故障快速诊断思路。本文通过对配电网常见故障、故障发生原因以及故障快速诊断面临的问题进行分析，探讨三种配电网故障快速诊断方法后认为，要想充分发挥各诊断方法的优势，还需技术人员做好相关的技术攻关，扬长避短，并针对不同的诊断方法进行模拟仿真，根据仿真结果做好细节上的优化与调整，促进配电网故障快速诊断水平的显著提升。
参考文献：
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作者简介：谢贤烤(1994-01) 男，汉族，福建龙岩，大学本科，助理工程师，主要从事配电运维工作.