电力故障波形重现技术的关键问题分析

刘聪

摘 要：在我国社会高速发展的过程中，电力行业也获得了很大的发展，在规模上也不断增大，这使得电网在运行当中常常会出現很多故障，需要对其进行检测，及时排除故障保持电网正常稳定的运行。在故障检测时常常会使用到保护装置，但是从当前所使用到的装置来看，其本身在技术上还存在着很多缺陷，对故障的排查产生了消极的影响。此时，电力故障波形重现技术出现和应用，能够有效改善在原本装置中的漏洞，但要想充分发挥该项技术的功能，还需要对其本身所存在的关键问题进行分析，并采取有效措施来应对，从而促使电力故障检测水平的不断提升。

关键词：电力故障；波形重现技术；关键问题

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0120-02

在电力系统正常运行当中，继电保护技术的应用能够保障系统安全的运行，当电力系统出现故障时可以对其进行有效的判断、分析和处理，其在整个系统当中能够发挥十分重要的作用。然而，伴随着电网建设规模越来越大，内部结构也变得十分复杂，保护装置在故障判断上的准确性也在不断降低，无法充分发挥其本身所具有的重要作用。此时，需要应用新的技术来满足系统在故障检测上的要求，而波形重现技术则能够得到良好的应用，下面笔者就针对于相关技术内容进行阐述。

1 继电保护的相关内容

继电保护在电网中应用的范围十分普遍，尤其在最近几年，国内外在继电保护上的研究越来越多，所投入的研究力度也在不断扩大，使得其在保护动作的准确率上也得到了明显的提升，但从总体来看这种准确率还不能够满足电网的实际需求[1]。针对当前在电网当中所使用的继电保护设备，其虽然产生了一定保护效果，但是本身还存在很多技术难点没有被攻克，其主要表现在的以下几个方面。

1.1 硬件系统内部软件的缺失

所谓硬件系统的缺乏主要是指没有软件提供支持的硬件，其中主要包含分析器、仿真器以及动模系统等，其本身虽然在实时性上具有一定的优势，但是很多方面上依然存在较为明显的缺点，例如其本身的运营成本相对较高，体积也相对较大等，而且在物理上所实现的只是时间相似，并不能够在空间上也做到相似，另外其在应用范围上也十分狭窄，只能够应用在相关模拟工作当中。

1.2 数模混合系统功能的不健全

该系统虽然拥有软件作为支撑，但其却不具备仿真功能，其和上述硬件系统相比较也有一定的优点，在其内部使用了采用的新型的发生器来替代传统保护装置，和硬件系统相比较在虽然在使用和操作上十分便捷，性价比上也很高，但却没有仿真功能，其在实际应用当中只能够将其应用在一些简单的测试中。该系统的使用在输出波形也显得较为单一，无法对故障信号进行模拟，并且还有一些装置和产品在生产当中没有以我国国家所制定的标准作为产品生产的标准，使得其在应用过程中存在严重的安全隐患，将对系统的正常运行产生一定影响。

1.3 功能健全的数模系统

在一些数模系统当中，不仅具有良好的仿真功能，还拥有软件来给予其一定的支持，其内部包括了的电力系统、动态测试和控制仿真器，网络分析器以及继电保护系统等装置，其能够对一些规模较大的电力网络实现快速实时解算。然而，虽然该系统具有较为完全的功能，但是其在硬件和软件上的投入成本相对较高，再加上内部装置相对较多，使得其自身体积规模十分庞大，难以对其进行推广和使用。相关研究人员发现了其在体积上所存在的缺陷，对其进行了不断的改装，研究出了新的便携装置，不断在体积上得到了非常大的缩减，在重量上也变得更加轻便，而且具有仿真功能，但其最终所产生的仿真效果较差，无法准确呈现出故障的实际波形[2]。

除了上述三种系统以外，还存在一种继电装置具有类似的功能，其在一些科学实验当中能够当作是谐波功率的重要来源，例如对故障滤波装置所进行的调试，在判断其滤波启动是否合理上能够发挥非常重要的作用。该系统还能够用在测量故障距离的相关装置上，能够使故障具体的测量变得更加准确。

2 电力故障波形重现技术在实际应用中的优势

该技术的出现改善了以往在继电保护当中所存在的问题，能使自动装置和继电保护设备之间保持良好的配合，有效改善其原本所存在的不足，同以往所使用的装置相比较，其具有较大优势和特点，主要表现在以下几个方面。

2.1 仿真模拟更加逼真

在该技术中，其在数据采集上所使用的方法主要是在故障发生的现场，通过使用录波装置来对数据信息进行记录。该技术本身的应用特性使其在具有应用当中，能够对系统所产生故障做出最为逼真的模拟，其测试所得出的结果也应当变得更加真实，能够帮助相关工作人员做出最为准确的判断。

2.2 功能更加完善

将该技术与继电保护装置、录波装置融合在一起形成一个新的系统，该系统在故障检测上将变得更加准确，并且还能够对所检测到的故障进行预演，以此来有效提高对故障检测和分析的准确性。其在该部分所具有的功能和传统所使用过的设备相比较，在功能上变得更加健全，能够对故障进行更为精准的判断。

2.3 测试结果具有较高的可信度

在该技术中，其构建出较为完善的数据库，在故障检测过程中能够变得更具有针对性的，所得出的结果也会更加令人信服[3]。测试结果是否真实可靠以及在可信度上所存在的问题，是以往所使用的装置最为普遍的问题，由于结果无法达到令人信服的效果，使得装置所做出的工作获得的成效相对较低，对相关工人员也拥有更多的考验，非常不利于工作人员在故障上开展相关工作。

2.4 评价较为客观

在对电网中有可能发生的事故所进行的分析，都是基于此项技术所展开的，当面对各个部门之间所得出的不同测试结果，通过该技术能够得出更为公平、客观的结果。因为该项技术有着非常多的优点，人们开始不断将此项技术应用在故障的诊断与分析当中，以此来得出非常良好和有效的应用效果，进而帮助相关工作人员能够对故障做出最为准确的判断，然后以此为基础来对故障进行分析，并制定有效的应对措施来对故障进行解决，以此来获得良好的解决效果。endprint

3 电力故障波形重现技术在应用中所存在的关键问题

3.1 在硬件系统方面上的要求

将此项技术应用在硬件系统当中应满足下面几点要求：首先，在输出波形上需要至少六路的检测结果。该技术的实际应用是对故障自身状态进行分析，但要想能够准确描述出故障，则需要有三相电流和电压作为支撑，尤其是在一些较为特殊的电路当中，为了能够有效实现智能化合闸，在这六路的波形之外还需要多测量一路的电压。其次，不同电路之间的输出应当保持一定的独立。在该层面所表达独立主要是指电气之间的隔离，从另一个角度来说便是每一电路都能够在单独应用，不会受到其他电路的影响[4]。在这种电路输出设置下，其在后续对故障进行检测的工作当中具有非常积极的作用和意义。最后，输出电压应当具有非常宽的动态范围。一般情形下，电压将会存在于暂态当中，为了能够进一步提高测量结果的准确性，人们可以对输出电压进行调整，将其范围设置在0到200V之间，能够最大程度保障最后检测结果的准确性。只有当硬件系统满足该技术在实际应用中的要求，那么其相较于以往所使用的故障检测装置具有更加良好的检测效果，而且在最终检测结果的准确性和权威性也更加具有说服力，应对硬件进行改善来满足此技术的需求，从而全面发挥出其本身所具有的重要作用[5]。

3.2 数据预处理

当收集到电力故障相关数据以后，需要对其进行预处理工作，在对该工作过程中通常拥有三种处理形式，其主要表现为：首先，对录波所使用的记录格式进行规范，当发现所获得数据有重复的情况时还需要根据实际情况对其进行适当截取，如果进行处理时发现在不同时间段所获得频率存在不同时，那么则应当适当调整这些重现频率。其次，提高波形精度。要想有效提高波形精度应当选用插值法，该方法使用最为主要的功能便是将所记录得到的频率尽量转变成最大重现频率。最后，为了能够有效避免因录波装置所产生的数据信息误差较大的情况，应使用记录当中有效的数据来对存在误差的地方进行修复，以此来保障数据具有较强准确性。在具体操作过程中，需要先对故障所产生的波形构建模式，该模型的构建对于在不同时期内各类故障波形进行较为有效的处理，使其能够分别向正、负两个方向进行延拓，这使得最终所的得出的数据更加精准[6]。

4 结语

总之，在电力系统规模不断增大、结构越来越复杂的情况下，以往所使用的故障检查装置和保护装置在工作准确性上变得越来越低，已经无法满足当前工作人员对于设備功能的要求。基于这种情况下，文章对电力故障波形重现此项技术进行了分析和说明，使人们对该项技术有更加深入的了解，充分展现该项技术所具有的重要作用。为了能够最大程度发挥该项技术的作用，文章对其在应用当中的关键问题进行了说明，在使用中注意此类问题便能够发挥良好的作用，有利于对故障的排查和解决。

参考文献

[1]熊顺芳.电力故障波形重现技术及其关键问题分析[J].企业技术开发，2015，（20）：29-30.

[2]肖林.电力故障波形重现技术的关键问题讨论[J].电子技术与软件工程，2015，（01）：249.

[3]厉朝明，丁月明.电力故障波形重现技术及其关键问题[J].电子制作，2013，（24）：245.

[4]韩东平.基于嵌入式PC技术的电力故障波形重现装置[J].黑龙江科技信息，2013，（33）：61.

[5]刘青林.电力故障波形重现技术及其关键问题[J].科技传播，2013，（11）：42+41.

[6]孙晓明，高孟平，刘涤尘，等.电力故障波形重现技术及其关键问题[J].电力自动化设备，2012，（3）：135-144.endprint