配网综合检测故障分析与处理方法
【摘 要】配电网在电力系统中主要起分配电能的作用，对配电网进行日常管理通常采用配电网管理系统（DMS）。配电网管理系统旨在通过对变电、配电、用电过程进行监视、控制，致力于实现配电网实现自动化的管理过程。其中，对配电网进行综合检测，以及时发现电力系统运行过程中的故障并采取针对性处理措施对提高电力系统运行有效性具有至关重要的保障作用。本文主要围绕配电网的故障综合检测方法以及处理方法进行分析，从而为电力系统的运行安全提供保证。
【关键词】配电网；故障检测；处理方法
目前的配电网管理系统全面性以及科学性不足，无法对所有负荷水平的配电线路进行实时监控。当配电网发生部分线路故障时，不仅需要依靠人力实地勘测，且线路分布的广泛性、复杂性还将给线路故障处理造成进一步困难[1-3]。因此，如何对现有的配电网管理系统进行优化，从而提高配电网故障的发现以及检修效率，成为促进配电网管理系统科学发展的关键。
1 配电网综合检测中故障定位的基本途径
在配电网运行中发生的故障中，单相接地故障最为常见[4]。单相接地故障主要指电力三相系统中任一一相在与大地相接时发生短路故障，其中包括：（1）配电网导线与绝缘子发生断连并落到地上；（2）配电网中的绝缘子被击穿；（3）配电网中的变压器高压绕组发生单相绝缘接地的情况等等。当单相接地故障发生时，首先配电网电网相电压迅速降低为零，最终导致输电线路停止运行，引起大面积停电；其次，单相接地故障将通过谐振过电压击穿绝缘子的绝缘部分，从而使电网发生短路，严重时甚至烧坏线路引起火灾。可见在配电网单相接地故障发生时，如何对其故障处进行快速精准的定位并加以针对性处理，成为维护配电网系统正常运作的关键保障。
1.1 单相接地故障选线
解决单相接地故障的首要任务是完成选线工作，只有完成故障的正确选线，才能为判断故障具体属性环节奠定基础。首先，可采用稳态分量法进行单相接地故障选线。稳态分量法又可包括零序电流幅值对比、零序电流有功分量对比、零序电流相位对比以及零序功率方向对比等方法。其中，零序电流相位对比主要通过比较故障线路与一般线路的零序电流相位进行故障定位；但该方法受电流平衡性、电阻以及电力系统运行方式等影响较大，对故障线路的判断产生误导。零序电流有功分量对比主要将配电网故障线路中有功分量较大且有功分量的方向不一致的线路判断为故障线路。零序电流幅值比较法即通过比较故障线路与正常线路的电流幅值完成故障线路选线。零序功率方向比较法则通过检测故障线路和正常线路的相位方向差是否达到180°来进行判断。
另外，单相接地故障选线还可使用暂态分量法，其中，暂态分量选线法又可分为小波分析选线法以及首半波法。首半波法主要指通过判断故障线路与正常线路的零序电流、电压首半波方向以及幅值的差异完成故障线路选线；小波分析选线法则主要指通过对暂态分量进行局部小波分析，并通过汇总观察线路的电流特征分量的幅值，若出现线路幅值差异，则幅值较大者可判断为故障线路。除此之外，还可通过使用注入信号法进行故障线路选线，但该方法需要完善的配电网通信网络设施支持，且受信号注入强弱、电压互感器容量等方面的影响较大，给故障线路选线造成了困难。
1.2 单相接地故障测距
完成单相接地故障选线后，应对其故障进行测距定位，通过精准的故障定位可加快抢修速度，从而提高配电网线路故障的解决效率。一般来说，单相接地的测距定位方法包括故障分析法、行波测距算法以及阻抗法。其中，故障分析法主要指单相接地故障已经产生时，相关部门对故障线路两头或一头的电流电压进行检测，并将其具体数值代入相应的线路方程式，通过测距算法对故障线路的具体位置进行判断的过程。行波测距算法以行波传导理论为基础，检测暂态行波波头在与检测母线接触的时点状况并记录；该方法虽然经济性较低，但可完成较为精确的单相接地故障测距定位。另外，阻抗法作为故障测距的常用方法之一，其主要通过分析配电网故障线路的长度与阻抗的联系，进而得出保护装置和故障具体部位的距离，从而完成故障定位；但该测距方式精确度较低，不利于提高单相接地故障的检测以及处理效率。
2 在电力系统中如何实现小波变换理论
小波变换理论最早出现于20世纪70年代，发展至今已经形成一套较为科学并应用广泛的信号处理分析理论体系。小波变换分析主要通过图像处理以及信号处理对实际应用问题进行分析。在单相接地故障中，小波变换分析主要通过对配电网线路进行信号频率辨别而完成对电力系统暂态信息处理。目前，在电力系统中，小波变换分析法可主要应用于电力系统继电保护、输电线故障定位、谐波治理、电力系统负荷预测等方面。
首先，在电力系统的日常运行中会产生大量复杂的信号，而小波变换分析可快速、准确地识别出电力系统中暂态信号的异常，一改传统稳态分析法的多步骤、多干扰的缺点，大幅提高了继电保护工作的效率，降低故障风险。
其次，在电力系统中的谐波处理方面，小波变换分析同样具有明显的处理效果。电力系统中的谐波主要由于线路中所出现的非线性负载导致，谐波的存在将大大降低电能的生产、传输以及利用的效率，并通过提高电气设备的热度而促使线路绝缘老化，从而引起线路瘫痪甚至造成大面积停电事故等后果。而小波变换分析可通过对谐波信号的辨别对其进行准确分析，并通过变换效应提高对谐波的检出率，从而为针对性线路故障处理措施提供依据。
另外，小波变换分析可提高输电线路故障定位的精准度。在单相接地故障线
路中，通常在故障点线路段出现相对应的且较有规律的突变点，这些突变点可为信号检测提供一定程度的奇异规律；而小波变换分析可根据这些突变点的频率进行信号处理，且处理能力较强，具有极高的精准度，为单相接地故障的准确定位提供保障。
此外，在电力系统的负荷预测方面，小波变换分析可对配电网局部线路中的的短期负荷信号进行辨别，并将负荷信号中的序列分解为具体相对应的子序列；通过处理分解出来子序列的频域以及时域，对电力系统中配电网的负荷能力进行预测。小波变换分析在负荷预测中的准确度极高，可为电力系统规划设计、防范建设等工作提供可靠依据，从而保障电力系统的运行效率和质量。
总而言之，小波理论分析法在电力系统配电网检测和处理上具有十分关键的作用，通过对配电网线路的局部以及总体信号进行辨别和处理，提供及时、有效的解决方案，为处理配电网故障工作提供便利。
3 结束语
综上所述，电力系统的日常运行过程中，经常由于自然原因以及人为因素而导致配电网线路出现异常，从而可能造成电力事故的情况。对此，有关部门可通过对配电网故障线路进行及时、高效、准确选线和定位，并利用先进的配电号处理技术解决相关的线路故障问题。只有对配电网故障采取针对性措施，才能真正为电力系统的正常运作提供坚实保障。
参考文献：
[1]皮春鹏.10kV配网线路接地点的检测[J].中国信息化，2013（08）.
[2]鄢奎.配网设备运行维护中的红外测温技术分析[J].科技与创新，2014（14）.
[3]王宾，耿建昭，董新洲.配网高阻接地故障伏安特性分析及检测[J].中国电机工程学报，2014（22）.
[4]沈挺，刘梁，沈旭晓.基于配网综合检测故障的分析与处理[J].华东电力，2014（07）.
