配电自动化技术应用于配电网故障处理

配电自动化技术应用于配电网故障处理

苏雅聪

(国网福建省电力有限公司龙海市供电公司福建漳州363100)

摘要：近年来，我国电力行业获得了飞速发展。为充分满足运行需求，人们对电力配网管理工作及运行水平提出了更高的要求。对于配电网建设而言，配电自动化是实现智能配电网的重要组成部分，其以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。

【关键词】：配电网；自动化；故障处理

引言

随着计算机技术的迅速发展和普遍应用，自动化技术在各行业中也得到了广泛应用。当今电力企业中，配网自动化技术的应用得到了快速的发展，将配电自动化应用于配电网的故障处理，重点在于实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速故障定位、快速隔离故障，恢复非故障区域的供电，最大可能的减少停电时间和停电面积，提升电网运行的可靠性。

1配电自动化技术概述

配网自动化技术是一种集现代电子技术、通信技术、网络技术和图形技术等多学科技术为一体与配电设备相结合，能够实现实时监测配电系统运行状况与供电企业的工作管理有机融合在一起的综合型先进技术。配网自动化系统具备配电网运行和控制、运行方式的模拟和优化、运行分析和维护管理、负荷监测和故障自动报修等多项功能。配电自动化的实施可有效改善供电质量，提高配电网调度、生产、运行的管理水平，确保配电网络的安全、可靠、经济运行。

2故障定位系统

故障定位系统是配电网自动化系统中最为重要的组成部分之一，以往在配电网发生故障时，无法实现快速、准确的定位，导致故障排查时间很长，故障停电时间也因此被延长，最终导致故障抢修时间长、抢修效率低，影响供电可靠性。通过配电网自动化建设，应用故障定位系统可以及时、准确地对故障发生地点进行定位，指导抢修人员快速排查确认故障点并展开相应的维修，极大地缩短故障停电时间。

（1）故障指示器系统的组成及功能

故障指示器是直接安装在配电线路上，用于检测和指示短路故障、接地故障的装置。故障指示器系统三部分组成：终端单元、通信通道、系统主站。

图1故障指示器系统的组成

（2）故障指示器系统故障判别原理

根据短路故障时电流突变的特征，通过电磁感应方法测量线路中的电流突变量（或短路电流大小）、故障持续时间及线路是否停电来判断是否发生故障。同时还应具备自动适应负荷电流并根据变电站出线保护定值，避免在负荷变化大、合闸涌流情况发生误动作。永久性短路故障采用自适应判据时应有4个条件：

1）线路正常运行（有电流且大于3.5A）超过10秒钟

2）线路中出现的突变电流大于150A（可以远方修改电流值），或者超过设定的速断保护、过流保护等短路故障检测参数

3）出现突变电流持续时间要大于40ms

4）3秒钟后线路处于停电（无电流）状态

以上四个条件满足，指示单元判断该位置的线路后出现永久性或瞬时性短路故障。

图2-1主干线故障

如图2-1，若故障点位于主干线L2和L3之间，则L1，L2，L3检测单元均会检测到故障特征信息，并将故障信息反馈至监控中心，监控中心应用软件结合该馈线的拓扑信息和指示单元的位置信息判断出故障位于L2和L3之间，并通过系统声音告警、图形、短信等方式告知运维人员和调控人员。

图2-2分支线故障

如图2-2，若故障点位于分支线La2和La3之间，则L1，L2，La1，La2检测单元均会检测到故障特征信息，并将故障信息反馈至监控中心，监控中心的应用软件结合该馈线的拓扑结构和故障指示器指示单元的位置信息研判出故障点位于La2和La3之间，并通过系统声音告警、图形、短信等方式告知运维人员和调控人员。

3具体案例

2017年9月14日7：57紫泥变10kV新洋线997台区支线溪虾机砖分支线#02杆导线被挖掘机钩断引起紫泥变10kV新洋线905开关跳闸。7：57调控人员手机接到短信通知，DMS1000E系统弹窗报警，随后调控人员查阅故障指示器动作翻牌情况，发现新洋线#14杆、新洋线997台区分支线#01杆故障指示器均有动作翻牌，新洋线997台区分支线#23杆故障指示器没有动作翻牌，则判定故障点位于新洋线997台区分支线#01杆与#23杆之间，通知供电所排查故障，经排查故障点位于10kV新洋线997台区支线溪虾机砖分支线#02杆（T接于10kV新洋线997台区支线#21杆）。从故障发生到排查故障点仅用时38分钟，有效缩短故障排查时间。（附：10kV新洋线接线图）

图310kV新洋线接线图

4存在的问题及努力的方向

电力调度自动化主站技术在配网建设中起到的作用是自动、准确传递各种数据，根据这些信息进行处理，就可以实现配网的正常运行，提高配网的安全。在电力调度自动化主站技术的应用中，还存在一些不足。

第一，在高级数据的分析方面还存在着精度不足之处。为了进一步提高配网自动化建设，就需要对各种拓扑信息进行搜集和整理，了解相应的配网运行管理对策，就可以使得数据的分析工作更加细致。不过，在高级数据的分析过程中，可能会存在精度不足的问题。比如，在对线路运行方式的合理设置以及负荷的有效预测应用方面。由于数据精度不足，就会导致分布式电源控制、故障自动恢复以及智能监测等功能无法发挥出应有的效果，还会影响到配电系统的自动化运行。

第二，无法形成统一的信息集成标准。在采用电力调度自动化主站技术过程中，由于还融合了通信技术，其对于信息数据的集成工作提出了很高的要求。由于缺乏统一的信息集成标准，就更容易影响到数据的处理，由此带来的负面影响就是配网建设缺乏统一的标准。此外，主站、配网GIS系统也缺乏统一标准去衡量信息集成工作，这些都会影响到数据的处理和具体应用。

为了实现配网稳定运行，提高自动化运行水平，就需要有效结合主站及信息处理技术。在配网中会产生很多数据，为了实现对数据的有效提取、分析和处理，采取相应的信息处理技术就可以做到全面、精准。为了提高数据的处理精度，就要加强对主站及信息处理技术的有效维护。首先，注重拓扑结构的设计，确保结构科学合理，使其能够符合配网自动化建设的需求，实现对信息的有效监测。第二，重视对数据的集成与交互标准设置，实现统一设置后，就可以实现对数据的统一管理，加强配网自动化建设，有效发挥自动化技术的功能。此外，通过配网自动化建设，加强对主站、信息处理的技术维护，还可以实现配网的可靠运行。

结语

总之，作为电网运行中的重要部分，配网的有效运行，对于电网工作效率的提高以及电网运行的稳定性起到了重要作用。而10kV配电线路具有传输距离远，分支线多，发生故障排查困难等问题。所以，在配网运行管理工作中，应该展开配电自动化技术的分析与研究，并对其中遇到的问题进行有效解决，最终有效保证配网安全可靠运行。

参考文献:

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