引言：配电网的结构特点决定了其故障发生后易造成大面积停电，造成严重的经济损失和社会影响。为实现配电网的自愈功能，需要对其进行实时监控，通过及时、准确地诊断出配电网的故障并快速地进行抢修恢复。因此，为提高配电网运行的可靠性，实现智能配电网的建设目标，本文设计了基于物联网技术的配电网故障诊断与自愈系统。该系统采用了将物联网技术与配电网自动化相结合的方式，实现对配电网运行状况的实时监测与分析，通过合理安排自动化设备的工作时序，有效减少故障发生后对配电网运行状态的影响，并可快速、准确地定位故障点，自动生成与下发控制命令。

一、物联网技术在配电网中的应用现状

配电网作为城市的重要基础设施，其结构复杂、故障频发、可靠性要求高。而随着城市配电网的快速发展，以及电网建设、改造的不断深入，配电网设备所处的环境更加恶劣，更易发生故障。在配电网故障诊断与自愈方面，传统方法主要依靠人工巡视和判断，但由于人工巡视和判断具有一定的局限性，且工作量大、效率低、易出错，导致配电网故障诊断与自愈存在一定的局限性。

二、物联网技术在配电网故障诊断中的优势

配电网故障诊断与自愈系统能够实现对配电网运行状态的实时监测，通过合理安排自动化设备的工作时序，可有效减少故障发生后对配电网运行状态的影响。该系统可快速、准确地定位故障点，自动生成与下发控制命令，实现配电网主站对设备运行状态的有效监控。该系统采用了基于自组织学习方法的配电网故障诊断与自愈系统设计方法，通过不断进行学习训练，可提高系统对故障的诊断能力和自愈能力。该系统采用了多种通信方式，可满足配电网各种通信需求，可有效提高配电网的通信质量和数据传输效率。

三、配电网故障诊断技术研究

3.1配电网故障诊断概述

配电网故障诊断的目标是快速、准确地发现配电网系统中存在的故障，并在最短时间内排除故障。配电网故障诊断技术在国内外的研究较多，目前国内的配电网故障诊断技术主要集中在基于继电保护原理的在线故障定位技术和基于网络分析的故障定位技术，但基于继电保护原理的在线故障定位技术和基于网络分析的故障定位技术还不能完全满足配电网自愈系统对实时监测信息和精确定位信息的要求，而基于网络分析的故障定位技术已成为当前研究热点，其可以在不影响现有继电保护动作可靠性的情况下，利用网络分析中继电保护信息来判断故障。

3.2传统配电网故障诊断方法

传统的配电网故障诊断方法有：（1）故障定位法，包括电气量检测法、电子式互感器检测法、光纤差动电流检测法等；（2）故障隔离法，包括隔离开关、分段器和线路等；（3）恢复供电法，包括自动重合闸、断路器遥控跳闸等；（4）配电网自动化系统：包括光纤差动电流检测法、基于电流电压的综合行波法、基于网络的智能综合保护装置等。传统的配电网故障诊断方法，其应用范围和应用效果已经越来越不能满足实际需求，其主要的问题是在配电网发生故障后，不能及时准确地判断出故障位置和类型，只能采用人工分析和判断，对故障进行初步定位。

3.3基于物联网技术的配电网故障诊断方法

物联网技术在配电网故障诊断领域的应用主要包括：智能终端、边缘计算节点、智能主站三个层次。（1）智能终端：完成对现场设备的信息采集，同时对采集到的数据进行预处理，如异常信息的过滤、数据的归一化等，以便于后续数据分析。（2）边缘计算节点：负责对采集到的数据进行处理，并通过边缘计算节点将处理后的数据传输至主站。主站对传输过来的数据进行处理，并在此基础上进行故障诊断。（3）智能主站：负责将处理后的故障信息与云平台对接，并将信息展示在主站中。云平台利用物联网技术将配电网中的各种设备连接到一起，形成一个网络。

四、配电网自愈系统设计与实现

4.1自愈系统概述

配电网故障自愈系统是基于物联网技术和云平台，通过无线传感器、边缘计算等技术实现配电网络的监测、控制和故障诊断、自愈、自寻优功能。该系统由边缘计算模块、边缘计算设备、云平台3部分组成，其中边缘计算模块通过物联网感知层获取故障信息，经边缘计算设备进行故障处理，并将处理结果传送给云平台进行数据融合。云平台基于云平台为用户提供远程服务，将数据存储到云端服务器，实现云端资源的共享。该系统基于物联网技术实现了配电网络的实时监测、控制和故障诊断功能。

4.2自愈系统设计原则

（1）配置的通信网络要实现配电网实时信息、电力系统运行数据、用户侧用电数据等实时采集。（2）构建基于物联网技术的配电自动化系统，实现配电网运行状态的在线监测与故障诊断，提高配电网运行的可靠性和安全性。（3）基于物联网技术构建配电自动化系统，实现配电网设备的智能管理、在线监测和故障诊断，并能通过智能分析功能提供决策建议。

4.3基于物联网技术的配电网自愈系统设计

配电网自愈系统主要包括自愈决策管理中心、自愈调度指挥中心和自愈运维管理中心。配电网自愈系统中的关键技术包括智能检测技术、智能分析与诊断技术等，为配电网故障诊断与自愈系统的实现提供了保障。在智能检测方面，通过对配电网运行状态的实时监测，可以实现故障区域的精准定位；在智能控制方面，通过对配电网运行状态进行实时监测，可以实现配电网故障定位；在智能分析与诊断方面，通过对配电网运行状态进行实时监测，可以实现配电网故障定位；在智能运维管理方面，通过对配电网运行状态进行实时监测，可以实现配电网故障定位、故障隔离和恢复供电。

结语

本文设计了一种基于物联网技术的配电网故障诊断与自愈系统，该系统具有良好的实时性、可靠性和可维护性。在该系统中，信息采集层利用无线传感器等设备，实现对现场设备的实时采集；信息传输层利用多种通信方式，实现数据的快速传输；信息处理层通过对数据进行分析处理，实现配电网故障诊断与自愈；信息展示层通过将配电网故障诊断与自愈系统的运行状况与配电网运行状态进行实时监测与分析，将配电网故障诊断与自愈结果通过云平台进行展示。该系统可实现对配电网运行状态的实时监测和故障诊断，具有一定的实用性。

参考文献：

[1]刘兵.物联网技术在智能配电网故障定位中的应用[J].现代信息科技,2020,4(13):177-179.

[2]王世松.物联网在配电网故障定位中的应用[J].科技资讯,2020,18(08):16-17.

[3]赵俊新.配电网在线故障定位中物联网技术的运用[J].建材与装饰,2020,(06):235-236.

[4]吴骏,王震,袁海星,等.基于物联网技术的配电网故障定位研究[J].高压电器,2015,51(12):72-78.