摘 ?要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)電線路故障定位的方法也變得更加智能化。貴陽(yáng)供電局為爭(zhēng)創(chuàng)中國(guó)西部地區(qū)國(guó)際一流電力企業(yè)，在工作當(dāng)中進(jìn)一步加大了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用力度，一直為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)更好服務(wù)群眾而努力。文章基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能配電網(wǎng)出現(xiàn)在線故障時(shí)定位方法的研究，從而使配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一旦發(fā)生故障，可對(duì)故障的區(qū)域進(jìn)行快速定位，使得我國(guó)智能電網(wǎng)能夠更加安全可靠的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能配電網(wǎng);故障定位

中圖分類號(hào)：TP391.4;TN929.5;TM76 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-4706（2020）13-0177-03

Abstract：With the continuous development of the internet of things technology，the fault location method of distribution network has become more intelligent，it provides some new methods for distribution network fault location in power lines. In order to strive to be a world-class power enterprise in the western region of China，Guiyang Power Supply Bureau has further strengthened the application of internet of things technology in its work，and has been striving to realize better service for the masses in the power grid. The following is based on the research on online fault location method of smart distribution network based on internet of things technology，which enables the distribution network to locate fault areas quickly in the actual operation process once a fault occurs，so that Chinas smart grid can operate more safely and reliably.

Keywords：internet of things technology;smart distribution network;fault location

0 ?引 ?言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)配電網(wǎng)在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中由于各種因素的影響，發(fā)生故障的概率變得越來(lái)越高。與此同時(shí)，電力企業(yè)的相關(guān)工作人員要想對(duì)配電網(wǎng)故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位是非常困難的一件事，傳統(tǒng)配電網(wǎng)明顯已經(jīng)不再符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，智能配電網(wǎng)已經(jīng)成為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

貴陽(yáng)供電局在2012年開(kāi)始在配電線路中安裝故障指示器，經(jīng)過(guò)不斷地升級(jí)改造，在線路發(fā)生故障時(shí)，3～5分鐘工作人員即可獲知故障點(diǎn)位置和故障時(shí)間、類型等信息，其大大提高了復(fù)電效率。

目前，貴陽(yáng)供電局正大力建設(shè)智能配電網(wǎng)，通過(guò)無(wú)線感應(yīng)器以及自動(dòng)定位技術(shù)的合理應(yīng)用，進(jìn)一步加大對(duì)配電網(wǎng)信息的感知力度之后，通過(guò)模糊識(shí)別等一系列方法來(lái)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的分析工作，從而實(shí)現(xiàn)功能更為強(qiáng)大的為智能配電網(wǎng)。

1 ?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和故障定位

物聯(lián)網(wǎng)最早出現(xiàn)于美國(guó)，最開(kāi)始是在視頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線電傳感技術(shù)和定位技術(shù)共同發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以使得我國(guó)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變，使得相關(guān)工作人員的工作效率得到實(shí)質(zhì)性的提高。

這幾年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。就目前的實(shí)際情況而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線感應(yīng)定位、視頻識(shí)別以及激光掃描等多項(xiàng)技術(shù)混合使用，并且通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理使用可以對(duì)整個(gè)局域網(wǎng)的各項(xiàng)信息進(jìn)行跟蹤定位，圖1為整個(gè)區(qū)段定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。而在智能配電網(wǎng)不斷完善的過(guò)程當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由于其強(qiáng)大的功能而得到了非常廣泛的應(yīng)用。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的合理應(yīng)用，可以使得人們實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線故障定位等一系列智能化管理。而對(duì)智能配電網(wǎng)在線故障的準(zhǔn)確定位也是配電網(wǎng)不斷向更高的智能化、自動(dòng)化程度發(fā)展的有力保障之一。

在配電網(wǎng)不斷發(fā)展的前提下，其內(nèi)部分支變得越來(lái)越復(fù)雜，負(fù)荷點(diǎn)的具體分布也毫無(wú)規(guī)律可言除了這些問(wèn)題，在智能配電網(wǎng)日常使用的過(guò)程當(dāng)中，其內(nèi)部的設(shè)備也非常復(fù)雜。以上情況的存在使得配電網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障，人們很難對(duì)故障點(diǎn)位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善使得這一問(wèn)題得到了有效的解決，對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的改進(jìn)工作有著非常重要的意義。

2 ?基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

以往，在供電工作正式進(jìn)行的過(guò)程當(dāng)中，配電網(wǎng)一旦發(fā)生故障就需要耗費(fèi)大量的人力物力進(jìn)行故障點(diǎn)的定位工作。因此要進(jìn)一步加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)中的應(yīng)用力度，只有這樣才能夠更加迅速地對(duì)配電網(wǎng)所發(fā)生的故障采取積極措施加以應(yīng)對(duì)。

2.1 ?智能配電網(wǎng)信息采集與傳輸

在配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中重點(diǎn)包括以下四大方面的內(nèi)容：第一，通過(guò)高參數(shù)、高精準(zhǔn)度來(lái)對(duì)配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的一系列有效數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集工作;第二，通過(guò)錄波作用的正常發(fā)揮來(lái)使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技術(shù)在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中對(duì)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的跟蹤功能得以實(shí)現(xiàn);第三，高速度和多種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的信息傳輸并形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);第四，通過(guò)科學(xué)合理的方式方法對(duì)智能配電網(wǎng)中電路進(jìn)行有效的控制，以及一旦故障發(fā)生可立即執(zhí)行相應(yīng)的恢復(fù)措施。

2.2 ?配電網(wǎng)在線故障定位和快速恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)正式運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，可以對(duì)指定范圍內(nèi)配電網(wǎng)的故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快速有效的定位以及相應(yīng)的恢復(fù)工作。主要是通過(guò)采集、傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生錯(cuò)誤的一些數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偪刂浦行模⑶覍?duì)這些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的記錄以及分析工作，從而進(jìn)一步判斷故障點(diǎn)，對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的上報(bào)以及現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)工作。

2.3 ?云端遠(yuǎn)程專家在線診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智能配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)正式設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，為了使得故障的定位更加快速、準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)人員還為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了云端專家在線診斷故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種比較高級(jí)的故障診斷以及定位系統(tǒng)，為了保證該系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，設(shè)計(jì)人員連接了本地故障定位以及快速故障恢復(fù)系統(tǒng)。通過(guò)這樣的方式，一旦智能配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中由于各種因素的影響發(fā)生故障，可以對(duì)故障發(fā)生的地點(diǎn)進(jìn)行快速的定位。與此同時(shí)通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后對(duì)相應(yīng)的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，進(jìn)一步使得電力系統(tǒng)能夠及時(shí)的進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)恢復(fù)工作，讓配電網(wǎng)快速恢復(fù)到正常運(yùn)行的狀態(tài)當(dāng)中，為人們的日常生產(chǎn)生活提供強(qiáng)有力的保障。這種系統(tǒng)在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中有著非常明顯特點(diǎn)，但是同時(shí)也存在著一些問(wèn)題，有待人們采取積極措施進(jìn)一步解決。首先該系統(tǒng)在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中，依然是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。為了保證該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有一個(gè)單獨(dú)的處理單元供其對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)這樣的方式，可以使得電力企業(yè)在不連接互聯(lián)網(wǎng)的情況下，也可以通過(guò)云端專家來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的故障診斷工作，并且及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的故障恢復(fù)，對(duì)智能配電網(wǎng)故障的反應(yīng)速度非?？臁Ｍㄟ^(guò)該系統(tǒng)的有效應(yīng)用，使得配電網(wǎng)系統(tǒng)能夠更加快速地對(duì)故障點(diǎn)位進(jìn)行確認(rèn)，并且對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)工作，保證了人們的生產(chǎn)生活用電的正常供應(yīng)。

與此同時(shí)，相應(yīng)的故障處理速度也應(yīng)得到重視。然而云端故障處理專家系統(tǒng)在實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中，為了保證其功能的發(fā)揮，需要強(qiáng)大的云端數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行故障節(jié)點(diǎn)以及恢復(fù)工作的計(jì)算。也就是該系統(tǒng)在實(shí)際工作的過(guò)程當(dāng)中，主要是依靠數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算估計(jì)以及相關(guān)處理工作的。如果在云端數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中沒(méi)有相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)以及相關(guān)的資料供工作人員參考，那么該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，就無(wú)法對(duì)配電網(wǎng)發(fā)生故障的點(diǎn)位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位并且對(duì)其故障進(jìn)行快速處理。這一問(wèn)題的出現(xiàn)在很大程度上制約了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行在線故障定位，并且進(jìn)一步影響了智能電力的快速發(fā)展。

3 ?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)故障定位案例

貴陽(yáng)配網(wǎng)自動(dòng)化改造項(xiàng)目于2019年月開(kāi)始實(shí)施，經(jīng)過(guò)將近1年的努力，建成了全區(qū)域智能監(jiān)控、故障精準(zhǔn)定位、快速恢復(fù)供電的智能配電系統(tǒng)。

本文選取2019年11月某一時(shí)間段配網(wǎng)系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析。其具體故障如表1所示。

根據(jù)表1分析可知，在故障定位系統(tǒng)的13條信息中，1次未報(bào)（未動(dòng)作），4次誤報(bào)，有效故障報(bào)修9次，其效率為69.23%。

由于整個(gè)大學(xué)城配電線路眾多，故障指示器的安裝數(shù)量少，在今后工作中可適當(dāng)增加故障指示器和通信終端數(shù)量以縮小故障指示范圍，但也不宜過(guò)多，否則因單設(shè)備的可靠性影響，系統(tǒng)的整體可靠性會(huì)有所降低。運(yùn)用該故障定位系統(tǒng)后，電網(wǎng)運(yùn)行人員可以更加迅速地隔離故障區(qū)域，先行恢復(fù)主線及其他支線供電，然后在故障區(qū)域內(nèi)集中搶修力量查找故障點(diǎn)，迅速排除故障，提高搶修效率，減少了用戶的停電時(shí)間，為電網(wǎng)和用戶帶來(lái)明顯的效益。表2為故障定位系統(tǒng)安裝前后對(duì)比。

從表2中可知，智能故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用后，其故障平均查找時(shí)間、搶修資金、停電時(shí)間成本都有顯著下降，供電可靠率大幅提升，其客戶投訴數(shù)量也下降了很多，帶來(lái)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益均十分顯著。

4 ?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)故障定位優(yōu)勢(shì)

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理使用，在對(duì)智能配電網(wǎng)進(jìn)行故障定位的過(guò)程當(dāng)中，有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

首先，和傳統(tǒng)的配電網(wǎng)故障定位技術(shù)相比較而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理使用可以大幅度的減少電力企業(yè)在故障定位過(guò)程當(dāng)中所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力。

其次，該技術(shù)在使用的過(guò)程當(dāng)中擁有更高的性價(jià)比。除此之外，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中所具有的眾多優(yōu)勢(shì)。將該技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)在線故障定位時(shí)會(huì)讓定位的結(jié)果更加準(zhǔn)確。與此同時(shí)還可以進(jìn)一步加大對(duì)于故障站點(diǎn)定位的范圍。這樣的功能無(wú)疑使得電力企業(yè)實(shí)際工作的過(guò)程當(dāng)中極大地減少了故障點(diǎn)檢測(cè)的盲區(qū)，讓配電網(wǎng)在實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中的效率得到了實(shí)質(zhì)性的提高。

最后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)在線故障定位中的有效應(yīng)用，使配電網(wǎng)對(duì)故障檢修方面的限制變得更少，如以往的故障檢修需要申請(qǐng)檢修計(jì)劃、人員車輛的調(diào)度、物資材料配送等環(huán)節(jié)，使用故障定位系統(tǒng)則可大大減少這些方面的限制，與此同時(shí)在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，也簡(jiǎn)化了原有的工作流程，有效減輕了工作人員的工作壓力。

5 ?結(jié) ?論

綜合上述內(nèi)容，本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)在線故障定位中的應(yīng)用情況進(jìn)行了全方位的分析，并且指出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下配電網(wǎng)在線故障定位的工作原理以及相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。相信在不久的未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)在線故障定位中的應(yīng)用將會(huì)使得定位結(jié)果更加精確，可以使更大范圍的配電網(wǎng)都能進(jìn)行在線故障定位。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李黎.基于WSN的配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].保定：華北電力大學(xué)，2018.

[2] 羅雄.配電網(wǎng)多故障搶修資源調(diào)度策略研究 [D].秦皇島：燕山大學(xué)，2014.

[3] 田永超.中壓配電網(wǎng)單相接地故障在線定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].保定：華北電力大學(xué)，2013.

[4] 姜超.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 [D].保定：華北電力大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：劉兵（1984.08—），男，漢族，湖北隨州人，工程師，碩士研究生，研究方向：配網(wǎng)運(yùn)行及檢修。