【摘 要】由于10 kV 配网结构复杂,一旦发生故障很难快速准确地定位故障点,导致诊断覆盖率较低,因此本文设计一种基于多源信息融合的10 kV 配网故障停电故障诊断方法。首先通过先进的传感器技术采集10 kV 配网故障停电的实时数据。其次,利用多源信息融合技术,对这些数据进行深度清洗和整合,以消除数据中的噪声和冗余,确保数据的质量和准确性。基于清洗后的数据,评估10 kV 配网故障停电损失,构建停电故障诊断模型,通过模型的输出,能够精确定位10 kV 配网故障停电的故障区域,为维修人员提供准确的目标和指导,从而加快故障修复速度,降低停电损失。实验结果表明,基于多源信息融合的10 kV 配网故障停电故障诊断方法,在60 小时的测试时间内,达到了95% 的诊断覆盖率,显著高于对比方法的65% 和70%,显示出了该方法在停电故障诊断优越性,多源信息融合,不仅提高了故障诊断的准确性和效率,还使其能够应对复杂多变的配网运行环境。
【关键词】多源信息融合;10 kV 配网故障;停电故障诊断;停电损失;故障定位
引言
在电力系统中,10 kV 配网作为电能传输的关键环节,其稳定性和可靠性对于保障电力供应具有至关重要的意义。然而,由于配网结构复杂、运行环境多变,故障停电事件时有发生,给人们的生产和生活带来了诸多不便。在现有的研究中,赵永生等(2023)运用群智能算法,对模型进行优化和训练,实时监测配电网的运行状态,结合模型预测结果,实现对故障停电的及时预警和定位[1]。武剑等(2023)建立了配电网故障模型,并通过改进人工鱼群算法对故障参数进行优化搜索。在搜索过程中,算法结合自适应与动态参数调整,增加了逃离局部最优解的能力,能够更快速地定位配网故障[2]。这些方法虽然在一定程度上能够处理配网故障,但仍然存在一些显著的缺点,因此,开发基于多源信息融合的10 kV 配网故障停电故障诊断方法。多源信息融合技术将不同来源[3]、不同时间或不同空间的多条信息进行协调优化和综合处理,对一个目标或系统进行更全面,更精确的描述,能够有效地消除信息间的冗余与冲突,减少不确定性,增强决策、计划、响应的快速性与正确性。从而提高故障诊断的准确性和效率。在10 kV 配网故障停电诊断领域,多源信息融合技术的应用也展现出了巨大的潜力。通过融合电网实时数据、设备状态监测数据、环境参数等多源信息,构建一个全面、准确的故障诊断模型。该模型能够自动分析故障特征,快速定位故障位置,并给出相应的处理建议。
一、采集10 kV 配网故障停电数据
在10 kV 配网的故障区域关键节点上部署传感器网络,实时监测电压、电流、温度等关键参数,一旦发现异常波动或超出预设阈值,即可立即触发数据采集[4]。结合远程监控系统和数据分析平台,远程自动采集故障停电数据。通过远程监控,可以实时掌握配网运行状态,一旦出现故障停电事件,系统能够自动记录故障时间、地点、故障类型等信息,并同步传输至数据分析平台,如表1 所示。

二、利用多源信息融合进行数据清洗
对上述采集的10 kV 配网故障停电数据,进行多源信息融合处理[5],将数据线性变换到指定的最小值和最大值之间,如式(1)所示:
x'=x-min( X )/max( X )-min( X )(1)
式(1)中, x 表示原始10 kV 配网故障停电数据值,X 表示10 kV配网故障停电数据集,min( X )表示数据集中的最小值,max( X )表示数据集中的最大值。
将其映射到特定的范围[a,b],则如式(2)所示:
x'=a+(b -a)[x-min( X )]/max( X )-min( X )(2)
通过多源信息融合处理后,所有原始10 kV 配网故障停电数据都将被转换到指定范围之间。
