（阜阳市供电公司安徽阜阳236000）
摘要：作为电力系统的发展方向，智能电网是通过先进的传感和测量技术、设备和控制技术以及决策支持系统技术的应用，实现电网安全可靠运行的目标。而对智能电网而言，电网的自愈特征是其主要特征之一。为了实现智能电网的自愈功能，提高对电网故障的监控管理是必要措施。
关键词：电网；故障监控系统；智能化；趋势
电力作为国家的支柱能源，在国民经济的可持续发展中起着重要作用。近年来，我国逐渐建起了以特高压为骨干网架和以各级电网为分区的中国特色电网。而与此同时，基于节能减排目的的风力发电、太阳能发电、燃料电池发电等分布式发电也逐渐加入公共电网。面对这一局面，传统的电力网络以及控制措施已经难以支持如此多的发展要求。针对电力系统发展面临的这些挑战，智能电网被认为是有效的解决方案。智能电网是以先进的信息、通信和控制技术为手段，以坚强电网的网架为基础，构建贯穿发电、输电、变电、配电、用电和调度全部环节和全电压等级的电网可持续发展体系。为了保证智能电网的顺利运行，加强对智能电网的故障决策管理是一项重要的工作。本文在分析智能电网故障决策主要技术的基础上，构建了以无线传感网为核心的电网故障处理系统，提高了系统的自愈能力。
1智能电网故障监控系统功能分析
一个完善的智能电网故障监测系统，需要具有以下功能：(1)监测电力线路上的存在短路、接地、过负荷、断线、停电、三相不平衡、盗割、过温等故障点的运行情况，以最快的速度切断、隔离故障点，并利用智能算法将电力线路切换至安全线路上；(2)监测线路负荷中的各项电流参数(负荷运行电流、短路动作电流、线路首半波尖峰电流、接地动作电流、稳态零序电流和暂态零序尖峰突变电流等)，及时分析电流参数，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警；(3)监测各线路及接头部分温度、电场数据，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警；(4)利用上位机算法，对现场数据进行汇总计算，计算的结果用于控制决策。
目前，国内外在输电线路中进行故障定位的基本原理是：对于发生故障时电压、电流的测量值，依据所采用的约束条件(输电线路故障发生后和故障距离具有某种数学关系的电气量称之为约束条件)通过数学计算得出故障距离，从而定位出故障点。当电力系统发生故障时，各种电气量(电流、电压、阻抗、相角等)都会立即发生剧烈的变化，从信号的角度来看，可以将其称之为突变信号，这些信号中包含着丰富的故障信息，需要利用算法对突变量进行分析，小波变换理论就是其中最常用的算法之一。小波变换是对时间(空间)频率的局部化进行分析，它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，从而实现算法自动适应时频信号分析的要求，达到聚焦信号的工作目标。由于小波变换在时域和频域上具有良好的局部化的性质，因此极大地提升了利用故障分量或者利用突变量来进行继电保护技术的准确性，不但能够准确反映故障发生的时间、位置等信息，而且能够有效地对电力系统或设备进行实时、有效的状态监测和故障诊断。
2电网故障监控系统概述
电网故障监控系统的主要功能是根据电网中配置的各级保护设备所发出的预警信号、电流和电压值的特征信号以及断路器的开关状态变化情况等进行综合分析，根据运行人员的经验和保护设备的动作情况来判断电网中故障发生的位置以及类型，以便于进一步进行处理。当前电网中配置的电网故障监控系统根据在处理故障事故中的作用和职能的不同，主要分为三种，叙述如下。静态安全监视和控制系统（SCADA）。该系统出现于20世纪70年代，截至到目前发展已经相对成熟。该系统主要功能在于根据一定的采样周期（时间间隔）对电网的实时状态进行数据采集，例如电流、电压、有功和无功潮流等，还包括断路器和隔离开关的动作状态，然后将相关信息送至调度中心进行处理。该系统所反映出的信息是某一时刻电网实时的状态信息，属于断面信息。动态安全监视和控制系统（又可称之为广域测量系统，缩写为WAMS）。这类系统主要是通过一个基于GPS技术的同步向量测量装置来对电网数据进行采集，该设备可利用GPS（全球定位系统）实现对电网中电压、电流以及相角等动态量的实时监控，为电网的稳定运行提供相应的监控数据。相对于静态安全监控系统来说，该系统提供的数据是连续的、实时的，可以看出电网状态的变化过程，对于监控电网动态过程十分有利。电网故障信息系统。该系统主要根据厂站端保护设备的动作信息、开关量信息以及故障录波器所记录的电网模拟量数据信息等实现对电网的安全监控，该系统在采集到上述数据信息后，对数据进行汇集、分类和转换，然后通过电力通信网，将上述数据信息传送到调度中心，在电力系统调度中心里，主站系统将对上述信息进行综合分析，从而了解电网的运行状态。
3电网故障监控系统智能化发展趋势
传统电网中的数据采集方式都是基于客户端/服务器（C/S）结构，即发生信号装置通过电力通信网络与IP固定的主机相连，采集到的数据信号被发出后，多次经由路由器转发，最终达到主机。在转发过程中，常会有延迟和数据丢失发生，所以信号发生装置在向中心主机传送数据的通道是不可靠的。此外，对于一些复杂的故障，各个调度中心在故障处理过程中相互访问的时间也是一个不得不考虑的因素。鉴于上述缺陷，传统的电网故障监控系统存在诸多问题，而目前已经出现了一些新型的智能化的电网故障监控系统架构，介绍如下。
3.1基于网格的智能电网监控系统
这种电网故障监控系统主要基于了一种网格技术，“网格”的功能可简述为在动态跨机构的虚拟组织中协调资源共享和协同解决问题，根据此定义不难分析，基于网格技术的智能电网故障监控系统与传统的系统相比较，主要在于各级调度中心之间在对计算能力、硬件资源以及数据信息等进行配合协调时将更加方便随意，共享性大大提高，从而实现对整个电网中数据的获取与协调。使得监控系统在对故障的诊断和隔离过程中反应更加迅速，极大的提高了监控系统的智能化和自动化水平。
3.2基于云计算电网信息平台的智能电网故障监控系统
该类电网故障监控系统主要是基于了云计算的电网信息处理平台，而这个平台的核心技术便是采用了云计算技术，云计算技术即通过虚拟化技术将本应由本地计算机处理的计算分布在了不同地区的分布式计算机上，从而大大的降低了本地计算机的负担并且提高了数据处理的效率，不难看出，与基于网格的监控系统一样，该类电网故障监控系统同样在数据处理上远远快于传统的电网故障监控系统，从而提高了其智能化水平。
4结语
电网运行的稳定性和安全性关乎国家的经济发展和社会民生的安定，而目前由于主观或客观因素的影响，电网故障的发生在所难免，所以对电网进行有效的智能化故障监控十分必要。未来智能电网的发展将极大的促进电网运行的智能化和自动化，其中电网故障监控系统也将逐渐呈现出智能化的发展趋势，在智能电网故障监控系统下，电网将快速的实现故障诊断、故障隔离和电网恢复，使得电网运行更加安全稳定，尽可能的减少了经济损失。
参考文献：
[1]王磊.电网故障诊断方法及其系统架构研究[J].山东大学博士学位论文,2013.
[2]黄风华.基于MapX的城市电网故障监控系统研究与实现[J].重庆科技学院学报（自然科学版）,2009,06（11）.
[3]詹银.福建电网智能多维可视监控系统的设计[J].电力与电工,2012,03（32）.