人工智能在电网故障诊断中的应用

发表时间：2020-11-20T00:55:30.399Z 来源：《河南电力》2020年6期 作者： 孔庆福 郑营营 赵俊石

[导读] 当前我国经济持续发展，社会开始向着现代化和智能化的方向持续发展，社会用电量不断提升，这样的一种情况下载电力能源上的需求也在持续提高。

（国网哈密供电公司 新疆哈密市 839000）

摘要：当前我国经济持续发展，社会开始向着现代化和智能化的方向持续发展，社会用电量不断提升，这样的一种情况下载电力能源上的需求也在持续提高。基于这种环境，电网的安全和质量以及智能化要求也不断提升。在电网里完成多种电气设备的连接，是的电能的电力电缆能够完成电力的传输，安全性能持续提升，维护工作量持续降低，可靠性不断提升，便于电网安全运行水平得到提升，在电网里开始获得了人们的普遍关注。伴随着电力电缆使用数量的持续提升，电力电缆所出现的故障在电网故障里也站到了一定的份额。智能电网对于电缆故障也给出了较为严格的要求，怎么样快速并且精准的队故障点位置和故障类型进行判断，智能电网怎样精准的将故障点切除，恢复正常供电，电力电缆智能故障定位已经成为了当前电缆运行过程中不能够缺少的核心技术。 关键词：电力电缆；智能电网；故障诊断

一、线路老化分析

经常使用的输电线起是通过绝缘层和导体层还有保护层等3个基础部分构成。针对持续稳定运行的电力电缆，起保护层和绝缘层经常会导致其产生老化和受损的等情况。通常的状况下，充油电缆起自身的本体和接头以及终端位置的绝缘纸经常都是在绝缘油里浸润，并不会出现老化问题。而在电缆产生形变并且在受到外部力的影响之下产生绝缘层以及保护层损坏以及泄漏时，充油电缆其自身的绝缘效果会受到较大的影响，因此很可能出现较为严重的安全事故。充电的绝缘油经常与空气中存在的水分和一些杂志形成一定的反应，产生老化的状况，因此起需要降低绝缘上的效果。金属的屏蔽层会受到破坏和水树的老化等都属于交联聚乙烯的电缆中比较经常会出现的一种故障问题。在电缆起绝缘位置加入水分的时候，针对电场局部融合在绝缘体里形成树枝状的一种老化损毁状况为水树。而在持续处在高温环境里，水树会产生氧化，吸水的效果持续的强化，起自身的导电性还在持续提升，最后会出现热击穿的状况；当持续保持在低温运行状况的的时候，因为氧化以及转化等问题，水树枝则会逐渐的变成电树枝。

金属屏蔽层损坏和水树老化等都属于交联聚乙烯电缆中比较常见的一种故障情况。在电缆起绝缘位置加入水分的时候，针对电场局部集中在绝缘体里形成树枝状老化损毁情况主要是水树。而在持续处在高温环境里，水树会产生氧化，吸水的效果不断强化，导电性不断提升，最后会出现热击穿的状况；当持续处在低温运行环境的时候，因为氧化和转化等，水树枝会逐渐的转变成为电树枝。 二、电力电缆故障诊断有关技术的研究分析

针对电力电缆故障进行诊断主要涉及到的队故障的诊断和测距与定位等3个基础部分。针对故障类型进行诊断的作用是对其自身的严重情况进行合理的识别，通过这样的方式去帮助检测人员使用适宜的测距和定位技术完成深入的操作。确认故障电阻是封闭性故障以及闪络的故障，起属于单相故障仍然是两相与三相故障，是高阻故障亦或是低阻故障，起属于一种短路问题亦或是开路问题。电缆故障在位置上的的测距起本身是针对专业设备使其能够在电缆端去完成距离的有效检测。当前经常使用行波去完成技术的测距。低阻以及短路故障起本身还需要使用的是一种低压的脉冲反射形式，和以往使用的检测技术进行对比相对比较简便。电缆出现故障的定位技术主要是参照故障实际具体的测算去得出精确的结果，按照电缆实际的铺设方向，使其能够精准的判断出存在故障问题的具体位置，同时能够把故障点有效的抑制在一个相对比较小的区间中，使用放电声测法和其他形式去队故障点具体精准的位置给与确认。 三、电力电缆故障诊断技术的有效应用

近几年伴随着经济的持续稳定发展，对电源上的要求也在持续的提升，对电源质量的相应要求也越来越高。通过多年持续的努力，我国的供电技术获得了较大的突破，但是目前的电网结构仍然存在不足，需要不断完善。电力中的电子设备起本身属于一种经常使用的系统故障进行诊断以及控制技术，能够将其使用在电网配电，是的电网结构的强度得到强化，避免发生电力事故。

振荡波检测技术起本身一种经常使用到的离线电缆局部放电的检测技术。它针对对于电缆放电的电流里存在的脉冲信号去进行诊断和分析，该信号在充电后会通过系统检测环路，并能够对于电缆里放电以及故障点进行确认。这一技术主要是被是使用在附件故障的判断和具有绝缘屏蔽机制的一种电缆的有效检测。这一技术也属于当前世界上使用的最先进的技术的有效手段。它能够实时精准地确定电缆的当前情况，及时找出潜在的安全问题，对其给出合理的预警，使其能够为电缆的持续稳定运行打下基础。

首先，将直流电压施加到要测试的电缆上，直到电压达到预定值为止。第二，将高压固态进行关闭，使用设备的电感以及被测电缆的电容使其能够形成谐振，并在被测电缆端子上获得阻尼振荡电压。整体队电缆的运行情况以及其他信息进行分析，整体检测技术使用电感以及检测获得的电缆使其能够形成阻尼的振荡环路，并使用配置来确保电压振荡频率与电源频率一致。

通常，通过局部放电得出的电脉冲信号具有非常宽泛的频谱，可以达到数百MHz。因此，它在得到较多尽放电信息的同时，可以可靠地在现场去完成对干扰信号的过滤，这对电缆局部放电的检测自己在线监测有着非常大的帮助。目前，使用最广泛的脉冲电流方法主要是利用放电信号频谱的低频范围来避免无线电信号，因此信号中的信息量较少，抗干扰能力相对较弱。近年来，超高频进行检测方式的使用变得非常的普遍。超高频的优点是能够非常好的避免几百兆赫兹以下的信号干扰，通过这样的方式得出一个非常理想的信噪比。但是，由于局部放电能量其主要是在几百兆赫兹内分布，因此UHF的效果并不是十分的理想，并且常常难以量化和确定局部放电的模式。另外，该方法针对诊断绝缘体的内部气隙放电仍然不是非常的理想。

阻尼振荡波电压检测模式用于基于振荡波电压下电力电缆的局部放电测量来检测放电，并建立故障识别机制。针对脉冲分离技术的抗干扰和模式多样的分离技术可以快速，准确地确定电缆故障的形式，并且基于脉冲分离技术的抗干扰和多模式分离技术可以快速，准确地确定电缆故障的形式，并且基于智能电网对电缆和电线故障形式和智能的全面识别，可以相对快速地确定故障点。并在较短的时间内进行相应的故障排除，以尽可能确保电源的稳定性和可靠性。 四、结语

最近几年我国电网系统规模不断提升，电力电缆在线路上的搭建也变得更加的复杂，所以产生的问题也不断增加。以往对于电力电缆故障进行检测的技术对于目前庞大的电力系统提出的要求无法保持一致，快速精准的队电缆故障方式进行识别，并使用对于放电样本库和智能化综合去完成对故障的识别，通过这样的方式为了提高电网自身效率，减少故障对于用户产生影响的范围，提升目前线路故障在检修上的效率，进一步推进电网系统朝着智能化的方向发展。智能电网是日后電力电网发展的核心趋势。伴随着用电需求和用电质量要求不断的提升，电力人员需要明确的认识到智能电网发展的重要性，同时持续的学习并且实践，从而积累丰富的经验，让我国智能电网系统建设更加完善，让电力供应能够朝着可靠性与稳定性发展。 参考文献：

[1]赵晓宇.基于人工智能电网故障诊断技术的研究现状及未来发展趋势[J].通讯世界，2018，342（11）：151-152. [2]刘京津.基于多智能体系统的故障诊断技术在智能电网中的应用[J].电子与封装，2013（12）：43-48. [3]陈敬德，盛戈纻，吴继健，等.大数据技术在智能电网中的应用现状及展望[J].高压电器，2018（1）：35-43.

放电信号频谱的低频范围来避免无线电信号，因此信号中的信息量较少，抗干扰能力较低。近年来，超高频检测方法的应用已越来越普遍。超高频的优点是可以有效避免几百兆赫兹以下的信号干扰，从而获得更好的信噪比。但是，由于局部放电能量主要分布在几百兆赫兹内，因此UHF的效果并不理想，并且常常难以量化和确定局部放电的模式。另外，该方法对于诊断绝缘体的内部气隙放电并不是十分理想。

阻尼振荡波电压检测模式用于基于振荡波电压下电力电缆的局部放电测量来检测放电，并建立故障识别机制。基于脉冲分离技术的抗干扰和多模式分离技术可以快速，准确地确定电缆故障的形式，并且基于智能电