配电网故障诊断技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着现代电力的发展，配电网的结构日趋繁杂。较多的电压等级、较为复杂的网格结构、更加繁复多样的设备类型等特点意味着更多的安全风险因素，配电网又承担着为各类用户持续稳定提供电力能源的重要功能，频发的故障已难以适应当下对于配电网稳定性的较高要求。在配电网发生故障后，能否较快定位故障位置、分析诊断故障原因是解决问题的关键，也是多年来众多学者研究的方向。

目前国内外对于故障诊断的相关研究都指出传统诊断方法已无法适应日渐庞大的故障反馈数据，对于电力系统中大量的电气量信息利用效率较低，亟待更加高效智能的分析手段。在实际电力系统工作过程中，对配电网状态的在线监测能够实时反馈配电网的运行情况，使得及时获取故障信息、从而快速检修恢复供电成为可能。

2. 课题关键问题和重难点

基于国内外学术界对于配电网方向研究的现有成果，研究掌握配电网系统的基本结构和主要设备，分析配电网的常见故障从而得出影响因素，综合考虑现有配电网常用故障检测和故障诊断技术，以确定本课题所研究的配电网状态在线监测诊断系统所需主要框架，绘制相应的理论模型并验证其有效性与合理性，完成对于该系统图形界面与基本功能的初步设计。

其中对于配电网故障监测诊断系统主要框架、图形界面及其基本功能的初步设计是本课题的难点，需要指定有效的测试与试验方案，以求实现监测系统的可用性及对于配电网的可观测性。本课题拟使用文献综述法实现对于现有成果的总结与研究，利用开发工具完成设计与测试，并通过实验分析法进行数据分析，完成对于设计的验证与考察。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着我国经济的发展，电力系统规模逐渐加大，网络结构逐渐复杂，而且，用户对供电稳定的要求也越来越高。这就要求一方面，在系统正常运行过程中要防止故障的发生；另一方面，在系统发生故障后，要快速、准确地找到故障位置，迅速排除故障，确保电力系统安全运行，提高供电可靠性，将损失最小化。

配电网的基本结构主要由馈线、降压变压器、断路器、继电保护装置、自动装置、测量和计量仪表以及通信线路等设备构成，它们按照一定规则运行，以高质量的电能满足电力用户的需求^[1]，我国配电系统通常采用中性点小电流接地运行方式^[2]。

电网故障诊断技术是电力系统发展中不可或缺的探究内容，其中基于开关量的故障诊断方法，利用保护及断路器方面的信息进行故障诊断的方法：专家系统，模糊理论，人工神经网络，贝叶斯网络，petri网等。基于电气量的故障诊断方法，主要是利用电流电压以及功率等模拟量数据进行分析决策的，包括：小波变换分析，潮流分析等。下面简要介绍一下常用的几种方法^[3]。

4. 研究方案

本课题拟采取文献研究法及实验研究法作为主要研究方法。

（1）文献研究法：通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献，理解配电网故障定位及诊断的现有方法、常见故障及故障原因等相关知识，理清配电网故障分析领域的发展脉络及研究现状，为设计本课题的目标系统机构提供思路和参照。

（2）实验研究法通过设计配电网实时监测系统，选取一定量样本，将系统测试得到的数据进行数据分析，考察其可行性和有效性。

5. 工作计划

第1周：明确选题，细化工作内容，查阅相关文献资料，把握选题研究方向。

第2周：完成外文翻译，进行文献综述