智能配电网的故障处理自动化技术匡子靓

智能配电网的故障处理自动化技术匡子靓

匡子靓1杨阳2

(1.国网大同市口泉供电公司山西大同037008；2.国网大同供电公司山西大同037008）

摘要：智能化配网系统是一个先进的配网系统，实际运行中存在多重故障，必须高效、精准地定位并切断故障，从而达到负荷的转供，提高系统的运行效率，控制故障影响范围。智能配网故障处理技术要不断地进行改良、发展，提高技术的先进性，从而提高故障处理水平。本文主要对智能配电网的故障处理自动化技术进行了分析研究。

关键词：智能配电网；故障处理；自动化技术

引言

智能配电网故障自动化处理技术在修复供电系统中的广泛运用体现了现代化的供电系统发展理念，对于旧式的修复技术是一个巨大的打击。本来完全依靠现场维修人员现场排除故障的设备，发现并确定采用分检或电缆识别等手段一般需要1~2h，而现在根本不需要维修电工进行修复只要智能配电网故障自动化处理技术安全运行，就可以自动修复电力系统，恢复供电。随着配电网通信技术和自动化技术的不断成熟，智能自愈控制技术水平将不断提高，一个强大而智能的配电网络为社会提供更可靠稳定的清洁能源。

1何为智能电网故障处理自动化技术

EPRI和美国国防部在“复杂交互网络与系统规划”中最先提到了智能配电网故障自动化处理。智能配电网故障自动化处理技术简单的来说就是：在配电网运行的各个时间段，各个地点和交错的输电线路内全部一体化处理，这种技术的主要优势在于它能够使配电网对故障进行自我诊断，自我修复，在修复完成之后自主恢复供电，这种优势不仅在于可以不依靠人力随时随地恢复供电，而且极大提高了配电网的安全稳定性。对电网故障进行自动化处理是智能配电网技术的主要优点，智能配电网能够实现自愈控制以及对电力系统的检查和修复；智能配电网的故障自动化处理技术能够检测到电力系统故障出现的具体地点，诊断出故障原因，并进行自我修复。智能配电网的自愈控制主要体现在配电网的自我诊断和自我恢复上：（1）以诊断和预警为主的自我检测手段，能够及时修复配电网的潜在故障，防患于未然；（2）在供电网发生故障之后，自愈控制技术会发挥作用并把影响降到最低，然后在最短的时间内将电力系统修复好，迅速恢复供电，不影响居民的日常生活。智能配电网故障自动化处理技术主要就是为了保证供电稳定。自愈控制技术在不同的情况下，发挥的主要作用也不同：（1）防止可能发生的故障；（2）如果故障不可避免，不减负荷，而且要以维持故障后的主要负载为中心；在这种情况下，电网依然不能正常启动，这就说明智能配电网故障自动化处理技术并不完善。

2智能电网故障处理自动化方法

2.1分布式智能控制技术。采用分布式智能控制能够综合分断器和重合器的优点，把线路的电流、电压当作标准来判断是否出现了故障。下面将从四个方面阐述它具有的优势。第一，提前对失去控制的故障电流进行判断后再对当前的网络进行重组，然后计算线路的分段数目或者选择联络的开关位置。第二，选择智能负荷开关与断路器进行网络重组，将会使不同功能配合，可以做到快速完成开关保护操作，然后对故障区域进行隔离，保障快速供电；第三，对故障点进行提前关闭，然后对负荷开关进行把控，防止由于电流的冲击而出现短路的情况；第四，降低对主站的依赖，通过独立通信的形式得到相邻信息内容。当对智能配电网络进行完善升级后，能使自动升级成为现实，也能使相邻的站点之间得以独立传递信息内容和进行基本的故障处理。

2.2网络式保护技术。一般情况下，为了更好地对环网结构进行保护，选择的是三段式电流，然后利用分段联系与控制。延迟的时间长短将会因电流大小的变化而出现不同，这是因为城市电网存在自身特征，继而时常产生故障电流。这样延迟的时间会加长，从而使得保护时在快速性与选择性之间出现了难以调和的矛盾，而这样的前提下进行网络保护至关重要。网络保护技术指的是，在进行网络保护时，计算机网络往往能够独立完成一系列的单元操作，将信息数据进行当地检测，然后利用监控中心完成数据分析。这样的形式将会在不同区域进行调控设置，然后借助中心网络完成数据分析。这样可以对不同区域进行协调保护，然后使智能电网的选择得以优化，及时发现与处理出现的问题。特别是在出现电路故障时，可以通过电流开关与控制中心的信息交换，第一时间处理故障区域。

2.3智能自愈控制技术。智能电网的自愈控制能够进一步加快配电网向智能化发展的步伐，使电力服务更高效、快速地选择仿真技术使智能网络进行广域范围的检测。其中，运用快速仿真技术使得整个系统的故障分析可以借助于软件平台自动处理，并在管理决策方面给予支持，即四个方面的功能。第一，能够进行网络重构；第二，能够进行电压与无功的控制；第三，能够准确定位故障区域，及时隔离并快速恢复供电；第四，系统拓扑结构有所变化时，在加以保护的同时进行整定。现阶段进行智能配电网建设，重点主要在三方面，即设备、运行以及网络。在设备层次，监控时一定会用到多功能智能化的开关、配电终端设备以及AMI技术。进行运行分析时，配电网络的技术选择十分重要。其中，ADA是智能电网运行的核心，配电网络的技术选择需要注重方式方法。在网络环境中，DRE的分布式电源是确保电网智能化的基础。

2.4故障点自动定位技术。以往由于无法准确定位故障点，通常会对配电网络的区域段进行选择。在环境较好的区域段，技术选择较为容易。然而，在环境较差的区域段，技术选择难度较大。为此，整个电网系统的调配助战需要覆盖整个电网，继而形成一个完整的系统，将通信、检测、定位等功能进行优化，然后进行数据采集与故障指示。其中，在电网主站的控制系统中，通信交换机的软件系统需要能够对不同的数据内容进行分析与传递，有助于快速发现故障区域、快速进行查询等。即时通讯对其实现自动定位功能来说非常重要，是其能正常工作的重要保障。数字识别技术是它工作的原理，所有的采集器与指示器都具备唯一的四字节地址，这样主站计算机就能够快速查找出故障地址。通常情况下，往往把指示器的过流当作对故障进行判定的依据。因此，当出现变电站出口跳闸时，可借助主站设置明确故障产生的区域。利用计算机系统对整个电网系统进行拓扑分析，能够在较短时间内明确故障位置，继而实现对故障处理方法与技术的科学选择，值得认可。

3提高智能配电网自动化的建议

3.1提高自动化覆盖率。配电自动化系统的具体实施，若处于局部范围内，其功能与效果具有有效性，此时，只有自动化覆盖率所有提高，才能够有效发挥系统规模效益，但是，由于通信基础的薄弱性，再加上设备多，规模大，自动化覆盖率的提高存在一定困难。因此，系统需从实用性角度出发，对终端设备进行适当的处理与部署，若此时无法实现遥控功能，就通过监测，同时也无法对故障区段做出快速判断。

3.2利用好主站实用性。配电网自动化系统功能应用正向全面配电设备管控运维发展，即其功能不仅限于电网的监控与运行，还包括运维检修等功能，这些应用亟需在自动化主站系统中实现。为了使配网故障的判定更加精准，其功能更具有实用性，应当使用无线终端设备、用采系统、PMS、数据中心、三遥终端设备，实现故障判研体系，提高配网故障抢修效率。

3.3加强系统运维管理。实现配电网自动化终端即插即用，可以对自动化终端的运行状况进行明显改善，降低维护的工作量，提高配电网自动化系统的实用性。可采用IED标准，将设备自动注册和接入，实现配电终端免维护。另外，要提高运维管理的自动化程度，就是要实现自动化系统本身的自动化，将自动化主站、各个软件模块、支撑环境进行模型构建，通过软件模块及自动化的采集装置进行监视与控制，以此实现运维管理过程的自动化。另外，还可以对其自动化通信设备进行监视管理，将通信状况进行综合分析，促进配网自动化的建设。

3.4无线公网的加密处理。在配电自动化系统实施中，其通信系统建设存在一定困难，如掀起投资大、工作量大等，三遥终端的通信一般不采用无线公网通信。但是，对于大量一、二遥终端而言，采用无线公网通信也是一种快速建设的方案之一，终端可通过公网安全接入主站系统，充分利用运营基础网络，实现配电自动化通信要求。因此，采用无线公网通信时，需进行安全加密，并保证系统生产控制区与无线公网的隔离等。

结束语

综上所述，智能配电自动化在建设过程中，需要我们从多个角度去分析和考虑配电自动化系统所遇到的各种问题。总之，要想提高配电自动化的实用性就需要把自动化覆盖率作为配电自动化系统的建设思路，也要对配电自动化系统的运行情况进行监测分析，最终不断改进配电自动化系统的建设工作。

参考文献

[1]刘建平，朱立波.基于网络式保护的馈线自动化技术研究[J].电网与清洁能源，2014，（8）：53-56，62.

[2]袁钦成.智能配电网的故障处理自动化技术[C].全国电力系统配电技术协作网第二届年会论文集，2009：157-164.

[3]郝洪震.分布式馈线自动化原理与方案设计[D].济南：山东大学，2015.