配电线路在线故障识别与诊断方法初探

李海清

摘 要：随着经济与社会的快速发展，我国电力事业实现了较为长足的进步，配电线路在线故障识别与诊断水平也进一步提升，为此文章就配电线路在线故障识别与诊断方法展开了具体研究，希望这一研究能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词：配电线路；在线；故障识别；故障诊断

中图分类号：TM75 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）22-0080-02

前言

在关于电力系统展开的研究中，配电线路在线故障识别与诊断的相关研究进展缓慢，这在一定程度上制约了我国电力事业的发展，本文就配电线路在线故障识别与诊断方法展开具体研究探讨。

1 配电线路故障特性分析

为了能够较高质量完成本文研究，我们首先需要深入了解配电线路故障特性，笔者主要对配电线路单相接地故障这一最容易发生且最难查找的故障进行特征分析，这一分析具体由稳态特征分析与暂态特征分析两部分组成。

1.1 稳态特征分析

1.2 暂态特征分析

在对配电线路单相接地故障暂态特征分析中，我们需要结合图2所示的暂态过程的等效电路，而结合该图我们就能够通过暂态电容电流与暂态电感电流的求得，而由此笔者确定了配电线路单相接地故障具备暂态电流的幅值和频率受暂态电容电流、初始相角影响这一暂态特征，而这一暂态特征包含的故障信息能够较好服务于配电线路在线故障识别与诊断[2]。

2 基于HHT方法的配电线路在线故障识别与诊断

2.1 配电线路在线故障识别与诊断

在本文就配电线路在线故障识别与诊断方法展开的研究中，我们必须了解本文研究的核心HHT理论，该理论本身属于新的具有自适应的时频分析方法，而EMD理论与Hilbert谱分析理论是其具体组成。而对于基于HHT方法的配电线路故障识别与诊断来说，在线故障识别与诊断的实现需要在状态信息库、故障档案库的支持下，依次通过信号检测、特征抽取、状态识别和预报决策四个工作时序完成。

2.2 配电线路在线故障识别与诊断系统

了解基于HHT方法的配电线路在线故障识别与诊断方法所实现的思路，进行配电线路在线故障识别与诊断系统的建立，这一系统主要由故障检测、故障分类、故障定位三部分组成。

（1）故障检测：在这一配电线路在线故障识别与诊断系统的故障检测中，笔者假设配电网基本频率为50Hz，并通过应用固定采样频率进行采样。在配电线路故障发生时，我们就可以应用HHT方法进行零序电压信号的处理，由此计算得出的一个周波内的采样值之和，就能够通过与阈值的比较确定配电线路是否出现故障。

（2）故障分类：在通过故障检测确定配电线路的故障后，我们还需要进行故障的分类，这一故障分类同样需要得到HHT方法的支持，在这一支持下所实现的故障后一个周期内零序电压信号和零序电流信号的处理，就能够完成故障特征向量的求得，而结合PCA方法与LS-SVM，就能够进行配电线路在线故障分类，由此我们就能够了解相关故障究竟为两相短路、还是单相接地等故障。

（3）故障定位：在完成故障分类环节后，我们还需要在HH

T方法支持下实现故障的定位，这里的定位指的是线路分支定位，这种定位受HHT方法限制只能够定位到线路分支而不能精确定位故障距离，这点需要引起我们重视。

3 基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位方法

结合上文中基于HHT方法的配电线路在线故障识别与诊断展开的研究我们不难发现，基于HHT方法所实现的在线故障识别与诊断能够发挥较为不俗的应用效果，不过其在故障定位方面只能够定位到线路分支，为此笔者提出了一种基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位方法，这一方法中的零序瞬时功率方向属于定位实现的判据，该方法由于不受线路分布电容、接地电阻大小、中性点接地方式的影响，这就使得其应用具备着较高可靠性。

对于笔者提出的基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位方法来说，这一方法的核心是利用故障路径与非故障路径的零序瞬时功率方向不同来确定故障位置。在线路发生故障的状态下，由于零序电压与零序电流出现了畸变，我们就可以将其表示为

而由此我们就能够将线路平均功率满足“幅值最大，方向相反”的特征关系作为基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位的依据，而由此我们就能够确定这一在线故障线路定位的应用步骤，即采集故障后零序电压和零序电流第一个周波数据、计算零序暂态瞬时功率、判断功率方向以此确定故障流经线路、通过确定零序瞬时功率最大线路完成具体的配电线路在线故障定位[4]。

对于基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位方法来说，这一方法需要结合配电系统拓扑结构实现，而该方法所克服的故障相过零时发生接地故障时的选线结果不可靠问题，也使得基于HHT方法的配电线路在线故障识别与诊断能够实现更高质量展开，由此可见这一方法具备着较高实用性与可靠性。

4 结束语

在本文就配电线路在线故障识别与诊断方法展开的研究中，笔者详细论述了配电线路故障特性分析、基于HHT方法的配电线路在线故障识别与诊断、基于零序瞬时功率方向的在线故障线路定位方法等内容，而结合这一系列内容我们就能够较为深入了解HHT方法在配电线路在线故障识别与诊断中发挥的重要作用，也能够认识到其在故障定位方面存在的不足，希望这一认知能够为相关从业人员带来一定启发。

参考文獻：

[1]彭家颖.配电线路在线故障识别与诊断方法分析[J].科技创新与应用，2015，35：200.

[2]黄永平.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].科技与企业，2013，21：299.