Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ●电力电子 故障诊断方法在配电网中的应用和智能配电网的发展 为了更好的满足用户在安全、 高质、经济等方面的用电要求， 配电网需要快速高效的处理电网 故障方面的一系列问题。一旦配 电系统发生故障，配电网必须尽 最大的努力对故障部位进行准确 高效判断与处理，尽量缩短断电 时间，使用户享受到高质高效的 服务。 【关键词】故障诊断配电网智能配电网 配电网在整个电力网中主要是起着分配 电能的作用，它由架空线路、变压器、电缆和 一系列的基础附属设施组成。当下，电能已经 走进千家万户，配电网的规模也随着电力的迅 速发展而不断扩大。这就使得配电网一旦产生 故障，就会对人们的日常生活以及企事业单位 的正常运转产生极大影响。因此，配电网的故 障诊断就变得极为重要，必须尽可能的用最短 的时间来对故障部位进行准确的判断和检修， 这样才能最大限度的降低经济损失以及提升配 电网的安全性能。 １故障诊断方法在配电网中的应用 在新世纪的新形势下，人工智能科技不 断的更新发展，自动化电力技术逐渐在全世界 推广起来。社会上的电力学者从很多方面对配 电网以及故障诊断的方法进行研究，终于研究 出了几种切实可行的配电网故障诊断方法，为 全世界的电力建设作出了巨大贡献。迄今为止， 学者们共同探索出了以下几种故障诊断方法。 Ｌ １基于粗糙集理论的故障诊断方法 以粗糙集理论为基础的方法，首先是要 对配电网所有可能出现的故障进行分类，其次， 对实际情况下出现的故障种类进行推理假设， 得出来一个假设条件之后，再通过气理论的有 关原理一一排除不可能出现的故障类型，最终 得出诊断结果。在此种方法的故障诊断过程中， 实际上是通过把决策表进行约简的形式进行配 电网具体故障的诊断。这样一来，进行值约简 算法以后，就可以将故障问题进行简化计算了。 具体来说，就是把保护线路、断路器的警告信 号作为进行故障问题分类的依据，将所有可能 发生的故障类型建立成决策表。其次，就是再 依托粗糙集理论中的约简原理进行决策表的约 简，进而得到多个与原信息等价的约简，在这 些约简的结果中找寻最小约简，并根据抽取决 文／毕月 策原则得出最终的故障诊断结果。 智能电网最早是２００３年提出的，而智能 １．２基于专家系统的故障诊断方法 配电网是智能电网中最重要的一个部分，它涉 及到几种非常先进的技术，比如通信技术，计 在配电网领域，专家系统是指一种以电 算机控制技术，数据配电体系，故障电路限制 力知识为基础的智能系统，在配电网这一特定 技术、传感测量技术等。智能配电网相比于传 的领域内，利用专家专业化的知识对故障问题 统模式下的配电网，在反应机制上有很大改进。 进行推理判断，进而解决一些极为复杂的、建 首先，自愈能力突出，智能配电网的自愈能力 立在数学模型上的、需要丰富的专家经验的技 是指配电网能够自动的诊断出实际中的故障问 术问题。专家系统的特征包括高效性、专业性、 题，并智能化的对故障问题进行纠正性的操作， 灵活性、启发性等，经常使用语义连接网络、 以最大限度的降低电力用户在故障发生后所受 词语逻辑、产生式规则等知识表征方法。在进 到的不利影响。其次，ＳＤＧ的安全性更强。 行专家系统故障诊断的时候，需要将保护线路 智能配电网相较于传统意义上的配电网，能够 和断路器的动作逻辑以及操作人员的故障诊断 在故障发生时对受到破坏的部位进行控制，在 经验用规则的形式表征出来，进而形成配电网 很大程度上避免了用户遭受大面积的停电，也 故障诊断的专家系统知识库。然后，专家系统 不确保了用户的安全。再次，可以进行可视化 知识库会根据实际中的报警信息进行进一步的 管理。智能配电网能够使相关的电力工作人员 知识推理和判断过程，最终准确快速的得出配 全方位的掌握整个电力系统的运行状况，并能 电网故障诊断的结果。 在故障出现时及时的进行解决和处理。最后， １．３基于人工神经网络的故障诊断方法 智能配电网实现了信息化管理。信息化管理是 指智能配电系统能够实现运行状态与离线状态 人工神经网络技术是一种模拟人脑中神 时管理数据的融合和集成，从真正意义上实现 经系统的信息传递以及信息处理过程的现代化 信息化管理。 的人工智能技术，它最大的一个特点就是利用 ３小结 神经系统中各个神经元以及它们之间的有向连 接把故障问题知识隐含起来，并且本身存在极 总而言之，随着许多高科技的故障诊断 强的自主学习知识的能力、容错能力以及学习 方法的诞生，电力部门有关人员应该对这些先 泛化的能力。另外，神经网络中各神经元之间 进的配电网故障诊断方法进行科学合理的改进 的计算是相互独立的，不受干扰，可以进行并 和运用，从而更好地保证用户的用电需求以及 行处理信息的过程。人工神经网络算法在配电 用电安全。在未来，我们可以预想得到智能配 网故障诊断中的功能主要是故障的定位以及类 电网的广泛普及，智能配电网在短短时间内就 型识别，它的诊断过程通常是把所有可能的保 发展得如此迅速，相信电力系统经过不断的努 护线路和断路器的工作状态作为输入端，把可 力探索，一定能给广大的人民群众提供更优质 能出现故障的部位作为输出端，并以二进制中 的服务。 的０和１表示输入和输出的向量是否处于激活 状态，这样经过严格控制的神经网络就可以用 参考文献 于配电网的故障诊断了。 ［１】帅军庆．瞄准世界前沿，建设智能电网［Ｊ］． １．４基于遗传算法的故障诊断方法 国家电网，２００８（０２）． ［２］余贻鑫．面向世纪的智能配电网［Ｊ】．国 遗传算法是一种模仿生物遗传的发展过 家电网，２００８（０５）． 程来探索出问题最优解法的优化技术，这种算 ［３】丁民丞．方兴未艾德智能电网［Ｊ】．国家 法的最大优势就是它并不涉及复杂的求解过程 电网，２ ００８（０５）． 以及数学模型，对所要求解的问题类型也没有 什么具体的要求。在进行配电网故障诊断的具 作者简介 体操作时，遗传算法利用所设定的已有的故障 毕月，女，满族。现为南京理工大学自动化学 信息，通过生物遗传的模式以及对适应度的计 院。在读硕士。研究方向为电力系统分析、运 算来进行最优化求解过程，最终得出故障诊断 行、控制与优化 的结果。这种算法所依托的初期信息量不大， 具有高效率、高容错的优良性能，并且搜索过 作者单位 程的速度快、准确性高，与配电网的拓扑结构 南京理工大学自动化学院 江苏省南京市 非常适应。 ２１００９４ ２智能配电网的发展 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程・２３７