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低压配电线路故障诊断与快速修复方法       

作者

韦玉柱 王新跃 马伟东 杨良齐 任帅

酒泉卫星发射中心 甘肃酒泉 732750

引言:

在诸多元件所共同构成的电力系统当中,发挥着保障终端用户供电稳定作用的低压配电线路,在用电需求以较为显著的态势持续增长以及线路结构复杂化的状况下,面临着故障发生频率逐步升高,并且故障定位存在较大困难的情形,而这种状况正对供电可靠性产生极为严重地影响。也正因如此,实现提升故障诊断效率这一目标以及达成快速修复相关故障的任务,已然成为在当前阶段迫切需要加以解决处理的关键性问题。

一、故障诊断技术

(一)传统方法(人工巡检、电流电压监测)

传统故障诊断方法所主要涵盖的,一方为人工巡检,此方式是凭借经验尤为丰富的技术人员去针对线路展开定期亦或临时性质的排查。虽说它有着成本相对较低、操作极为简单的优点,然而却存在着劳动强度特别大、效率十分低下以及准确性相当差等一系列问题,特别是在夜间或者处于恶劣天气等条件时其效果会变得更差。另一方为电流电压监测,即通过将感应设备予以安装来针对线路运行参数实施实时采集工作,借由分析电流或者电压所出现的异常波动情况进而判断是否产生故障,该方法相较于人工巡检来说更具备时效性,不过却依旧有着诸如信息维度相对有限、定位精度明显不足等类型的缺陷。

(二)智能化诊断(物联网、大数据分析、人工智能)

伴随信息技术处于持续向前发展的进程之中,智能化诊断在这样的大背景下逐渐地成为了相关领域的一个研究热点。凭借着物联网技术所拥有的独特特性与优势,配电线路的多点、实时以及远程监测得以实现,而这一举措也在极大程度上提升了数据采集方面所具备的效率以及完整性。大数据分析能够针对海量的运行数据开展统计学习以及趋势分析等相关的操作,从而挖掘出那些潜藏在其中的故障隐患模式。要是进一步将人工智能算法,诸如机器学习以及深度学习模型等有机结合起来的话,高精度的故障预测与诊断系统的建立就能够得以达成,最终实现从传统的“事后处理”向着更为先进的“事前预警”模式的转变。这种智能化诊断模式不仅对于故障定位方面所具备的准确性以及响应速度有着提升作用,而且还为配电系统能够达成自愈以及智能管理的目标奠定了重要的技术基础。

二、快速修复策略

(一)自动化恢复技术:自愈系统与快速切换

在低压配电系统之内,自动化恢复这项能够助力实现快速故障修复的重要技术手段,其中自愈系统凭借实时监测以及智能判断,在故障被检测到之后,可迅速完成对故障区域的隔离并精准定位,且依照预设的策略自动地对供电路径加以重构,以达成非故障区域得以快速恢复的目的。此系统所依托的智能开关、通信模块及控制算法,对配电网络的韧性与响应速度起到了显著提升的作用。而快速切换技术通过预设多条供电路径的方式,在主干线路发生故障之时,便能够迅速切换至备用电源,进而有效地减少停电时间以及对用户所产生的影响。这类技术的推广与应用,不仅提升运维效率,还为城市配电系统自动化升级提供技术基础方面起到作用。

(二)智能设备辅助:无人机与机器人技术的应用

伴随着科技逐步取得发展,那种被视为具备灵活机动、能够实现远程操控以及拥有高清成像等优势的无人机,连同可在电缆沟道、开关站等特定空间之中执行自主巡检与故障探测任务且能配合传感器达成全天候运行的地面机器人,它们已然成为在快速修复工作方面发挥有力辅助作用的工具。其中无人机能够针对线路开展高空巡视、进行红外成像与实现热点识别,尤其是在山区、林区等那些人工极其难以抵达的区域特别适用,而地面机器人则极大提升了故障现场信息采集在效率以及安全性层面的状况。并且这些智能设备不仅缩短巡检时间、降低人工所面临的风险,同时还为调度中心提供了详实的数据作为支撑,促使故障响应朝着更加精准高效的方向发展。

三、方法的综合评估与实践应用

(一)故障检测准确性与修复时效性分析

在针对低压配电线路故障展开的处理工作当中,检测准确性以及修复时效性作为用以衡量技术究竟是优还是劣的关键指标,发挥着极其重要作用。而传统巡检所采用的手段,因严重依赖于人工长期积累的经验,从而极易出现各类误判或者发生漏检状况,致使故障定位的精度处于相对较低水平,难以满足实际需求。与之形成鲜明对比的是,基于物联网以及人工智能构建而成的智能诊断系统,它能够达成对电流、电压与温度等多个参数展开实时监控这一目标,并且还能结合所运用的算法快速识别出其中存在的异常状况,其准确率更是可超出 90% 这样一个较高比例。此外,在修复效率这一方面,自动化自愈系统借助智能开关以及逻辑判断,能够实现堪称秒级的迅速响应,从而有效对故障区域进行隔离,同时重构合理的供电路径,进而使得非故障区域能够迅速恢复供电状态,极大地缩短停电所持续的时间,让整个供电系统尽快恢复正常运行。

(二)实际应用案例与效果评价

近年来在配电系统方面,多个地区已经率先针对智能化故障处理技术开启试点,像某南方城市的电力公司,在城区主干线路将自愈系统进行部署之后,原本平均 45 分钟的故障修复时间被动缩短至不到 5 分钟,使得用户停电率下降超 80% 。而在偏远山区这一区域内,凭借引入无人机巡检平台且每周开展一次自动巡航的方式,线路巡检频率得以大幅提升,从而降低了故障发生的概率。并且部分农村电网企业让机器人在变电站内全天候巡视,使得故障能够早发现与快处理得以实现。这一系列案例意味着智能诊断连同快速修复技术在实际应用里已呈现出不错的应用价值以及推广方面的前景。

结论:

尽管当前面向低压配电线路的故障诊断连同快速修复的技术,在历经一系列探索实践之后已然获取到相当显著的进展成果。然而在实际运行及推广面,依然暴露出一些问题,诸如设备的购置成本处于一个较高的水平,系统与不同装置之间的兼容性表现较差,在一些地理位置较为偏远的边远地区还存在覆盖程度不足等一系列影响广泛应用的状况。鉴于此,未来需要积极强化针对智能化、集成化以及广域覆盖这类技术展开全面深入的研究工作,通过推动人工智能跟边缘计算达成深度的融合,进而有望实现一种更具高效性、精准性同时还能够达成低成本目标的智能配电运维体系的构建。

参考文献:

[1] 姚 鹏 . 低 压 配 电 线 路 故 障 原 因 及 处 理 分 析 [J]. 光 源 与 照明 ,2024,(07):192-194.

[2] 庞勇 . 探析继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2024,(12):13-15.