配网自动化系统在故障处理的应用

配网自动化系统在故障处理的应用

何俊容

广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 511500

摘要：随着我国的经济实力的不断增强，科学技术的不断进步，人们的日常生活水平已经达到了一定高度，同时企业也如同雨后春笋般的发展起来了，人们生活和企业生产加工的方方面面都离不开电的身影，电能已经成为了人们和企业所有活动的基础。本文讲述了配网自动化系统概论，配网自动化故障处理模式，针对清远配网自动化现状，讲述配网自动化系统在实际的应用以及所存在的问题和优化措施。

关键词：配网自动化系统；协同式；线路故障；应用；

前言

伴随着社会的高速增长，电力行业追求效率和质量的提高，尽量减少电力线路的故障率，保证供电的稳定性。尤其在大中型城市的核心地区及高科技开发区等地，电力负荷不仅密度大，而且重要用户群数量居多，面对这类重要的地理位置以及特殊的用户人群，城市配网的供电质量、运行水平以及供电可靠性也应进行相应的配套。配电自动化系统的深入应用为配网系统的智能化管理提供技术保证，以配电自动化系统为基础，应用故障自动诊断及恢复功能，可实现配网故障的定位与隔离以及供电恢复。

1配网自动化

1.1配网自动化系统概论

配网自动化系统是实现配电网运行监测和控制的自动化系统，具备配网SCADA、故障处理、分析应用及与相关应用系统互连等功能。配网自动化系统是利用现代电子技术、计算机和网络技术及现代通信技术，将配电网数据和用户数据、电力网结构和地理图形进行信息综合，构成完整的自动化系统，实现配网及其设备正常运行和发生故障时的智能化检测、保护和控制。

1.2清远配网自动化现状

目前清远配网自动化系统采用配网自动化主站+配电终端双层结构，通过光纤通信和无线公网通信，将终端采集的各种数据和信号汇集到自动化系统。清远市位于中国广东省北部，现辖清城、清新、佛冈、英德、阳山、连州、连山、连南，共两区两市四县，10千伏线路典型接线率为79.58%，可转供电率为62.36%，馈线自动化覆盖率为83.48%，站接入自愈线路608回，自愈覆盖率71.61%。配网线路长，人工复电效率低，自动化覆盖率不足。

1.3配网自动化故障处理模式

配网故障处理是配网自动化的关键环节，通常采用继电保护与馈线自动化（FA）相结合的方式实现，继电保护实现故障的快速切除，馈线自动化则实现故障的定位和隔离。目前馈线自动化模式可以总结分为：故障定位系统，这种模式根据发生故障时的电流路径来判断故障的区域，再根据在一次设备上安装的故障寻址器来确定故障的具体位置；就地控制型，这种模式不需要借助主站系统和子站系统，可以就地实现自动化控制；集中控制型，通过采集线路终端的故障信息，由通信网络上送至配电自动化主站，由配电自动化主站进行故障信息分析、研判、出具处理方案、下达遥控指令到配电终端执行操作。针对清远偏远山区线路长、分段多、通信信号不佳等现场运行环境原因，导致开关信号难以可靠及时上送主站而导致自愈未能准确动作的问题。清远采用主站就地协同式自愈模式。

2配网自动化系统在故障处理的应用

2.1简单故障处理情况

图1：简单故障处理情况

故障处理：

S1（出线开关）跳闸，A1、A2有故障电流，可判定A2~A3区域故障。断开A2、A3隔离故障区域；合上S1恢复上游供电；根据转供策略优先级合上A9或者A6恢复下游供电。

转供策略优先级：

（1）主站集中式与就地分布式配合模式下，就地操作优先。

（2）分布式电源作为线路唯一电源时，优选主电网供电的线路。

（3）转供线路处于过载状态，优先选择非过载线路。

（4）未过载线路中，优先选择专用联络开关（人工维护）的转供方案。如此类方案多于 1 条或者均未配置专用联络开关，再按下面原则排序：

一是优先保证双电源用户的双电源可靠性，即不同站、不同10kV母线。

二是若没有双电源用户，则按照负载率由低到高选择。

故障发生时，主站在启动分析前，先等待就地完成故障隔离（复电）及处理信息。主站接收到就地处理信息后，针对现有信息分析最优恢复路径，完成故障恢复处理。

2.2故障信号缺失情况

图2：故障信号缺失情况

故障处理：

S1跳闸，开关A1、A3有故障电流，A2无故障电流，故障信号缺失，仍可判定A3~A4~B4区域故障。断开A3、A4、B4隔离故障；合上S1恢复上游供电；合上A6和A9恢复下游供电。

注：上游故障开关故障信号丢失时，系统将判定故障区域错误。

就地式馈线自动化实现对故障点的查找、故障区域的隔离以及非故障区域的恢复送电，主要依靠配电自动化线路上的自动化设备的动作或终端之间的交互实现逻辑判断来。在就地式馈线自动化系统中，故障处理不需要应用配电自动化主站层。目前，就地式馈线自动化常用的两种方式分别是重合器式和智能分布式。

2.3遥控拒动处理情况

图3：遥控拒动情况

故障处理：

S1跳闸，A1有故障电流，判定故障区域为A1~A2之间。假如开关A2遥控失败（可配置连续自动遥控N次），处理逻辑如下：

（1）若启用扩大隔离范围功能：扩大隔离范围为下一个可控的开关即A1~A3，所以断开A3、A1隔离故障，合上A6或者A9恢复下游供电，合上S1恢复上游供电。

（2）若未启用扩大隔离范围：自动遥控N次均失败后，转为交互处理。

3存在问题及优化措施

虽然配网自动化技术的应用为自动化配电网供电稳定性带来了很多的积极影响，但是就目前来看，配网自动化技术在具体应用中依然存在一定程度的不足。

其中最主要的问题有 3 个：终端信息不能正确上传；信号频发；开关柜拒动。

3.1 终端信息不能正确上传问题及优化措施

问题主要包括漏传信息及终端断开重联后不能继续将装置信息传递到主站。针对以上问题，在优化中，需要更改终端软件，使其充分满足终端信息的实际上传要求。通过相应的系统编程来禁止终端信息的漏发、漏传情况，并对终端掉线重联后的消息补发功能进行科学设置。通过这样的方式，可确保终端信息的正确上传，从而为自动化配电网的供电稳定性提供保障。

3.2信号频发问题及优化措施

信号频发是指不停地将同一信号向主站上传，经分析发现，该问题的主要原因是终端内部出现接线松动情况，或终端软件出现问题。对于这些问题，在优化中，需要建立信息上报的科学机制。

3.3开关拒动问题及优化措施

在配网自动化技术的应用中，如果出现开关拒动问题，很容易导致自动化配电网中的故障无法及时切除，从而使其影响范围进一步扩大，停电区域进一步扩大，停电时间进一步延长。为了避免此类问题的发生，在优化中，可将过流保护定值告警装置投入终端，以此实现信号不动作出口的及时告警，以准确判断故障位置。

结束语

综上所述，在自动化配电网的发展中，配网自动化技术发挥着不可或缺的作用。通过配网自动化技术的合理应用，可实现配网运行数据的实时采集和监控，可对配网中的故障进行自动化定位与隔离，让配网馈线实现全面自动化，同时实现配网负荷的协调管理。由此可见，配网自动化系统对于自动化配电网供电的可靠性具有非常积极的作用。但是，在配网自动化技术的应用中，依然存在一些有待优化的问题，在具体应用中，电力企业与技术人员应对其主要问题进行深入分析，然后结合配网自动化技术和自动化配电网的实际情况，采取合理的措施进行优化，以此为自动化配电网的供电可靠性提供保障。

参考文献

【1】赵久涛，张焊，刘英男等．浅析配网自动化建设对供电可靠性的影响［Ｊ］．电子世界，２０１３，１５（０７）；44．

【2】卢永全．基于配网自动化的故障处理技术研宄与应用［Ｄ］．华南理工大学，２０１７．

【3】李思佳，侯海波，陈阳配电自动化现状及发展展望［Ｊ］．工业ｂ，２０１５（４６）：５３－５３．

【4】张腾文，郑诗昊，董辉．配电自动化实用化关键技术及其进展［Ｊ］．四川水泥，２０１６（１１）：１０１－１０１．

【5】陈柳．国外配网自动化建设模式对我国配网建设的启示［Ｊ］．中国高新技术企业？２０１１（１４）：１４５－１４６．

【6】向海源．馈线自动化及其应用分析［Ｊ］．城市建设理论研究：电子版，２０１３（３５）．

【7】周聪，陈文菲，陈文玉．智能配电网自愈控制技术研究与应用［Ｊ］山东工业技术，２０１６（７）：１３１－１３１

【8】傅希辰．配网自动化在隔离配网故障中的探析及应用［Ｊ］．科技风，２０１５（２４）：１２３－１２３．

【9】郭忠．智能配电网自愈控制技术实践与展望［Ｊ］．工程技术：全文版，２０１６（５）：００２１３－００２１３．

【10】王辉．德州配电自动化系统的设计［Ｄ］．山东大学硕士学位论文，２００９．

【11】曾照新．配电网馈线自动化技术研究［Ｄ］．湖南大学，２０１３．