唐琳健
(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局,廣東 韶關(guān) 512000)
近年來,科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使得各個(gè)領(lǐng)域都開始積極研發(fā)新型技術(shù),電力行業(yè)也不例外,配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)定位作為支撐配電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要組成,直接關(guān)系到后續(xù)檢修工作的開展質(zhì)量,為了提升其定位精準(zhǔn)性,有必要探索出全景監(jiān)測基礎(chǔ)上的配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)定位方法,為高質(zhì)量完成故障檢修提供必要的技術(shù)支撐。
近年來,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的過程中,我國對于電力的需求不斷增加,這也在極大程度上擴(kuò)大了大跨越全域配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模,以有效適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程,但與此同時(shí),也對其進(jìn)一步提升了對于其安全平穩(wěn)運(yùn)行的要求。從實(shí)際情況來看,受到多方面因素的影響,大跨越全域配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行的過程面臨著不穩(wěn)定的問題,增加了其出現(xiàn)故障的可能性,所以應(yīng)當(dāng)加大力度開展對于其故障檢修點(diǎn)定位的研究,以便于幫助相關(guān)工作人員及時(shí)定位故障,找出故障原因并第一時(shí)間采取妥善的應(yīng)對措施,以支撐大跨越全域配電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行?;诖?,研究人員應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上對檢修模型展開優(yōu)化,強(qiáng)化對于信息處理以及特征提取方法的應(yīng)用,深層次探究其故障的影響因素和產(chǎn)生原因,并充分同當(dāng)前其整體的運(yùn)行工況相結(jié)合,提出更加科學(xué)有效的檢修點(diǎn)定位方法,精確完成故障檢修工作。
為了提升配電網(wǎng)故障點(diǎn)定位以及故障解決成效,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)對常見的幾種故障類型進(jìn)行分析并在基礎(chǔ)上針對性地提出相應(yīng)的故障定位措施,以減少不必要的步驟以及人力、物力等資源的過度浪費(fèi)。結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況,配電網(wǎng)主要包括以下幾種常見故障,首先,受到某種客觀因素的影響導(dǎo)致配電網(wǎng)線路遭到破壞,進(jìn)而使得線路出現(xiàn)中斷的問題。其次則是配電網(wǎng)的接地故障,運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,最突出的表現(xiàn)是單相接地。最后便是配電系統(tǒng)的短路現(xiàn)象,其會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)各種風(fēng)險(xiǎn)。上述故障產(chǎn)生的原因包括以下兩點(diǎn)。一方面,在外力作用的影響,配電網(wǎng)中所存在的部分電路會(huì)出現(xiàn)受損中斷的現(xiàn)象,另一方面,針對配電網(wǎng)系統(tǒng)而言,若是其中存在一些電力元器件故障,則會(huì)直接造成系統(tǒng)短路以及接地異常。
如今,我國科技創(chuàng)新力度不斷加大,配電網(wǎng)故障定位方法也在逐漸更新升級,對于傳統(tǒng)的定位方法來說,其無論是在準(zhǔn)確性、可靠性還是在工作效率方面都面臨一定的不足,但其在當(dāng)前依然廣泛應(yīng)用在部分農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)檢修工作中,筆者主要從以下兩方面著手對其局限性進(jìn)行闡述。
有經(jīng)驗(yàn)的電力檢修人員能夠充分了解各個(gè)路段的實(shí)際情況,進(jìn)而根據(jù)自身扎實(shí)的專業(yè)知識和豐富的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),在明確以往常見故障類型的基礎(chǔ)上對存在潛在故障的區(qū)域進(jìn)行判斷,例如部分配電網(wǎng)線路周邊有著較多的工程項(xiàng)目,其旁邊的線路上也涉及大量的園林綠化植被,這些都會(huì)在一定程度上對配電網(wǎng)的正常運(yùn)行造成干擾。不可否認(rèn)的是,經(jīng)驗(yàn)法在以往的故障定位工作中有一定的應(yīng)用價(jià)值,但在大跨域全域配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天無法在精確度和準(zhǔn)確性方面滿足現(xiàn)代化配電網(wǎng)故障檢修的要求。與此同時(shí),經(jīng)驗(yàn)法對于電力檢修人員自身能力有著較高的要求,一旦其專業(yè)知識不夠或者是經(jīng)驗(yàn)不足便會(huì)出現(xiàn)判斷失誤的問題,進(jìn)而不可避免地影響電力檢修工作的正常進(jìn)行,并且還會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)人資資源的現(xiàn)象,所以目前并不會(huì)使用經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行精確度要求較高的故障定位中,一般是會(huì)將其和其他方法結(jié)合起來使用。
除了經(jīng)驗(yàn)法以外,在傳統(tǒng)的故障檢修中工作人員還會(huì)采用分段檢測法進(jìn)行故障定位,其應(yīng)用原理是工作人員通過對配電網(wǎng)線路進(jìn)行斷開和閉合等操作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于各個(gè)具體故障位置的逐段排查,這種方式相對于經(jīng)驗(yàn)法來說準(zhǔn)確度更高,但其仍然面臨諸多不足。一方面,該工作方法的工作效率較低,無法更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對于故障的定位,進(jìn)而高效落實(shí)故障排除。另一方面,該方法對于人工操作有著較高的依賴性,一旦操作失誤便會(huì)產(chǎn)生較大的安全風(fēng)險(xiǎn),特別是在配電線路出現(xiàn)接地故障時(shí)還會(huì)造成難以挽回的安全事故。
由此可見,傳統(tǒng)的故障定位法在實(shí)際應(yīng)用階段會(huì)產(chǎn)生較高的物力和人力成本,并且欠缺準(zhǔn)確性,極易產(chǎn)生大量損失,并且若是操作人員出現(xiàn)失誤便會(huì)影響正常的故障檢修,進(jìn)而帶來不可預(yù)計(jì)的后果。所以急需要進(jìn)一步探索更加高效和準(zhǔn)確的故障定位方式。
配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
3.1.1 故障信息采樣
若想在全景監(jiān)測的基礎(chǔ)上高效定位大跨越全域配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn),相關(guān)工作人員則應(yīng)當(dāng)針對各方面的檢測數(shù)據(jù)展開時(shí)頻分析工作,強(qiáng)化對于直接耦合式MMDCT 識別方法的應(yīng)用,進(jìn)而更加全面有效地實(shí)現(xiàn)對于故障樣本數(shù)據(jù)的壓縮感知以及自動(dòng)化識別,這樣便可以獲取其多維空間分布,如式(1)所示。
式中:h——配電網(wǎng)的多維向量;ω——多維空間所具有的分布系數(shù);k——配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)本身所具有的空間位數(shù);N——其故障檢修耦合參數(shù)。
研究人員需要針對配電網(wǎng)展開關(guān)聯(lián)信息提取工作,然后便可在功率傳遞因素分析的基礎(chǔ)上采用電容電壓均衡分析的手段,針對配電網(wǎng)輸出參數(shù)匹配集展開全方位的分析,對樣本中的信息量和均值進(jìn)行提取,進(jìn)而獲取相應(yīng)的自適應(yīng)檢測門限均值,如式(2)所示。
式中:t——配電網(wǎng)故障點(diǎn)的輸出參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值;x——自適應(yīng)檢測門限值,在明確其故障關(guān)聯(lián)分布具體狀況的基礎(chǔ)上通過準(zhǔn)諧振子模塊融合分析手段的應(yīng)用明確其故障模糊度檢測分量。
針對配電網(wǎng)故障信息針對性地搭建起相應(yīng)的檢測模型,使用直流分布式的拓部結(jié)構(gòu),進(jìn)而獲取采樣樣本數(shù)據(jù)z∈T,a∈{-1,1},構(gòu)建信息采樣模式如式(3)所示。
式中:P——配電網(wǎng)的直流分布信息樣本,研究人員需要針對其中的故障信息展開多元參數(shù)跟蹤識別工作,繼而實(shí)現(xiàn)對于故障信息譜特征量的有效提取,這樣便可以在原有的基礎(chǔ)上促進(jìn)故障識別能力以及定位能力的提升。
3.1.2 檢修點(diǎn)定位
為了能夠從全景監(jiān)測的角度著手更加精確有效地實(shí)現(xiàn)對于配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)的合理定位,更加高效地進(jìn)行故障點(diǎn)之間所具有的差異化特征的合理分析,工作人員利用相似度測量的手段獲取信息的調(diào)制輸出公式如式(4)所示。
式中:θ——配電網(wǎng)中各個(gè)故障檢修點(diǎn)的信息集合,研究人員需要綜合考慮故障信息提取方面所具有的異常性,進(jìn)而針對不同故障樣本在統(tǒng)計(jì)關(guān)系層面的強(qiáng)弱程度進(jìn)行分析,合理使用曲線分析的手段,對k 個(gè)聚類中心進(jìn)行確定,這樣便可以從全景的角度出發(fā)獲取配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)的分布集。
在全景監(jiān)測的過程中,若是其電流的損耗功率上升到相應(yīng)的數(shù)值,那么針對配電網(wǎng)故障檢修點(diǎn)展開定位,其定位結(jié)果如式(5)所示。
基于全景監(jiān)測所開展的配電網(wǎng)故障點(diǎn)定位工作能夠有效提升定位的準(zhǔn)確性,對于其配電網(wǎng)整體輸出增益的提升有著重要意義。
配電網(wǎng)故障的產(chǎn)生直接影響了其正常運(yùn)行,為了保障配電的穩(wěn)定性和持續(xù)性,應(yīng)當(dāng)針對故障點(diǎn)進(jìn)行更加精確有效的定位,并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。在當(dāng)前我國用電需求不斷增加的時(shí)代背景下,人們在電力系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定方面有了更高的技術(shù)要求,固有的技術(shù)方法在電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的過程中難以起到技術(shù)支撐的作用,所以未來的配電網(wǎng)故障點(diǎn)檢測定位將會(huì)加強(qiáng)對于計(jì)算機(jī)以及各種新興技術(shù)的應(yīng)用。
故障在線管理系統(tǒng)的產(chǎn)生建立在現(xiàn)代信息化技術(shù)更新升級的基礎(chǔ)上,在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠展現(xiàn)出其在測量、計(jì)算、監(jiān)管、定位以及追蹤等方面的優(yōu)勢,進(jìn)而迅速完成對于配電網(wǎng)故障的定位工作,通過對其的定位以及追蹤及時(shí)妥善地處理各種事故。此舉能夠進(jìn)一步同社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展對于配電網(wǎng)故障點(diǎn)定位的實(shí)際要求相適應(yīng),不僅能夠進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)人員自身管理能力的優(yōu)化提升,還可以提高用戶本人的使用體驗(yàn)。這對于社會(huì)整體運(yùn)行的安全穩(wěn)定有著重要意義,具體來看,故障在線管理系統(tǒng)主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障指示以及智能監(jiān)控幾部分,系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
圖2 故障在線管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控
故障管理系統(tǒng)的應(yīng)用主要是基于現(xiàn)有的線路運(yùn)行環(huán)境,在其中對各種傳感器進(jìn)行設(shè)置,能夠?qū)崿F(xiàn)對于電流、電壓等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集,若是配電網(wǎng)中存在故障隱患,便會(huì)體現(xiàn)在電流值以及電壓值的異常上。傳感器的位置是固定的,所以傳感器所檢測出來的異常能夠作為參考,幫助電力系統(tǒng)檢修人員準(zhǔn)確定位故障點(diǎn),而監(jiān)控回傳的內(nèi)容也能夠?yàn)楣ぷ魅藛T高效開展故障判斷以及后續(xù)維修工作提供必要支持。
3.2.2 故障指示
故障在線管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的自動(dòng)化故障檢測,對于配電網(wǎng)的運(yùn)行來說,其監(jiān)控的主要內(nèi)容便在于電壓值以及電流值,當(dāng)處在正常情況時(shí),上述參數(shù)基本上都會(huì)處在相對安全的范圍之內(nèi)。但若是系統(tǒng)中面臨一定的故障隱患,在面臨過電壓以及過電流現(xiàn)象時(shí),系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示,告知管理人員目前所存在的異?,F(xiàn)象,這便是故障指示功能,該功能的應(yīng)用能夠輔助相關(guān)工作人員對具體的故障點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)發(fā)掘和定位,進(jìn)而采取妥善的應(yīng)對措施。
3.2.3 智能監(jiān)控
在故障在線管理系統(tǒng)中涉及對于計(jì)算機(jī)管理后臺的應(yīng)用,其在實(shí)際應(yīng)用的過程中可以高效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,當(dāng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對于故障信息的測量之后,便會(huì)系統(tǒng)化地展開處理工作,包括計(jì)算、判斷以及故障定位等等。優(yōu)化使用智能監(jiān)控能夠有效同現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的發(fā)展要求和趨勢相適應(yīng),真正達(dá)到自動(dòng)化診斷和定位配電網(wǎng)故障的效果,為后續(xù)檢修人員精確有效地進(jìn)行故障修復(fù)創(chuàng)造良好的條件。除此以外,智能化監(jiān)控能夠更好地符合目前全景監(jiān)測的要求,充分展現(xiàn)出其在高效、迅速方面的優(yōu)勢,最大限度減少以往在故障定位方面所花費(fèi)的時(shí)間,此舉能夠提升人力資源的利用效率,可以起到整體節(jié)約故障檢測維修成本的作用。
綜上所述,在全景監(jiān)測的基礎(chǔ)上創(chuàng)新配電網(wǎng)故障監(jiān)測點(diǎn)定位方法能夠有效突破傳統(tǒng)故障定位監(jiān)測的局限性,切實(shí)保障定位的準(zhǔn)確性和效率,還可以減少不必要的人力和物力成本支出,對于電力系統(tǒng)未來的持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行有著積極的促進(jìn)作用。