關(guān)于配網(wǎng)故障處理系統(tǒng)的研究

王新春

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局磴口供電分局，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015200）

關(guān)于配網(wǎng)故障處理系統(tǒng)的研究

王新春

（內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司巴彥淖爾電業(yè)局磴口供電分局，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015200）

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入，社會(huì)工業(yè)化步伐的大步前進(jìn)，整個(gè)社會(huì)所需要的用電量急劇攀升，同時(shí)也引發(fā)越來越多的電網(wǎng)安全問題。我們急需一個(gè)安全的供電體制，這樣才能保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定而快速的增長(zhǎng)。配網(wǎng)的正常運(yùn)行顯得尤為重要，但是配網(wǎng)故障是很難完全避免的，當(dāng)發(fā)生配網(wǎng)故障時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)盡全力尋找發(fā)生故障的原因，并予以解決使供電恢復(fù)正常，從而保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

配網(wǎng) 故障 處理系統(tǒng)

社會(huì)的飛速發(fā)展使得用電量急劇攀升，由此而來的電網(wǎng)安全運(yùn)行問題就越來越凸顯，特別是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)電力的需求量也越來越大，亦同樣需要一個(gè)安全的供電支持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 配網(wǎng)故障處理系統(tǒng)

伴隨我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)的城區(qū)結(jié)構(gòu)以及硬件等設(shè)施的不斷完善，這也使得我國(guó)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性建設(shè)要求不斷提高，因此對(duì)配網(wǎng)故障問題以及處理辦法的關(guān)注度也明顯上升。配網(wǎng)故障問題的處理系統(tǒng)主要有故障定位，故障隔離以及故障恢復(fù)三大方面，這也是當(dāng)前配網(wǎng)部門重點(diǎn)關(guān)注的管理功能之一。目前，我國(guó)的大部分城市都已經(jīng)安裝了SCADA，該設(shè)備能夠幫助配網(wǎng)工作人員準(zhǔn)確的得到開關(guān)系統(tǒng)的遙測(cè)信息，并遠(yuǎn)程遙控開關(guān)動(dòng)作，檢測(cè)發(fā)生故障的配網(wǎng)電流。

2 配網(wǎng)故障處理模式的階段

2.1 人工故障處理模式

在自動(dòng)化水平較低的早期，故障檢測(cè)主要依靠裝設(shè)在配電線路上的故障指示器。故障發(fā)生后，運(yùn)行人員依靠故障指示器找到故障點(diǎn)，通過倒閘操作來隔離故障區(qū)段，需要人工恢復(fù)正常區(qū)段的供電。隨著城區(qū)的不斷擴(kuò)大，車輛人流的增多，道路的擁擠，使得到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)人工處理所需時(shí)間越來越長(zhǎng)。

2.2 就地控制模式

配電網(wǎng)結(jié)線示意圖如圖1所示。當(dāng)L2區(qū)間發(fā)生故障，斷路器QF1跳開，線路A失壓，配電開關(guān)QF2、QF3、QF4檢測(cè)到無壓瞬時(shí)跳開。QF1重合，線路帶電，QF2檢測(cè)到電壓后延時(shí)合上，若為瞬時(shí)性故障，則QF3、QF4相應(yīng)延時(shí)自動(dòng)合上，恢復(fù)供電；若為永久性故障，則QF2重合后再次跳開QF1，此時(shí)QF2和QF3跳開關(guān)并閉鎖，隔離故障。QF1二次重合，恢復(fù)故障上游供電聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF0延時(shí)合上，恢復(fù)故障下游供電。

2.3 基于主站遙控FTU的饋線故障處理

在這種模式中，需要在各開關(guān)上裝設(shè)饋線終端單元（FTU）。在故障發(fā)生時(shí)，各FTU記錄下故障前及故障時(shí)的重要信息，如最大故障電流和故障前的負(fù)荷電流、最大故障功率等，并將上述信息傳至控制中心，經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析后確定故障區(qū)段和最佳供電恢復(fù)方案，最終以遙控方式隔離故障區(qū)段、恢復(fù)健全區(qū)段供電。這種基于主站遙控FTU的饋線故障處理方案以集中控制（帶有智能軟件通常含有scada、GIS、繪圖等功能）為核心，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動(dòng)化的主流方案，從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。

3 處理配網(wǎng)故障的有效措施

雖然當(dāng)前我國(guó)配網(wǎng)故障系統(tǒng)的設(shè)備自動(dòng)化能力不斷提高，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制，但是配網(wǎng)系統(tǒng)在進(jìn)行閉環(huán)控制時(shí)，仍需要考慮到在配網(wǎng)系統(tǒng)的開關(guān)操作中，有時(shí)會(huì)因?yàn)殚_關(guān)拒動(dòng)的原因?qū)е略踞槍?duì)配網(wǎng)故障隔離以及故障恢復(fù)兩大處理措施所制定的方案在實(shí)際操作時(shí)失敗。為了有效的解決以上問題，就需要對(duì)配網(wǎng)故障處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

圖1 配電網(wǎng)結(jié)線示意圖

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

電網(wǎng)系統(tǒng)中，無論是配網(wǎng)的設(shè)備軟件還是輸網(wǎng)的計(jì)算機(jī)軟件，都離不開網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥@一重要功能。所謂網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆治?，?shí)際上就是根據(jù)開關(guān)設(shè)備狀態(tài)的不同，將用戶建立的一種以節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)的物力模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為能夠被各種配網(wǎng)系統(tǒng)所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。本文主要講解了以靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)來處理配網(wǎng)故障的方法，該方法的優(yōu)勢(shì)在于能夠根據(jù)不同配網(wǎng)故障需求的特點(diǎn)，來建立一種針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

3.2 以SCADA設(shè)備為信息基礎(chǔ)的故障定位

配網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)以及配網(wǎng)饋線自動(dòng)化程序的進(jìn)一步完善，使得配網(wǎng)的各個(gè)調(diào)度中心能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解到配網(wǎng)各段線路的遙測(cè)信息和遙信信息。借助SCADA系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)信息，能夠幫助工作人員全面的掌握配網(wǎng)的實(shí)時(shí)信息，這就使得相關(guān)技術(shù)人員在處理配網(wǎng)故障系統(tǒng)時(shí)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行故障定位，迅速查找到配網(wǎng)故障的地點(diǎn)，以便及時(shí)的進(jìn)行故障的處理。本文所講的故障定位的具體算法步驟為：首先，依據(jù)配電系統(tǒng)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)以及SCADA系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)的信息數(shù)據(jù)，來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。其次，以已?jīng)建設(shè)完成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榛A(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)良好的配網(wǎng)開關(guān)上下級(jí)關(guān)系。最后，從SCADA系統(tǒng)中實(shí)時(shí)了解故障的信息與位置，準(zhǔn)確判斷出故障的內(nèi)容，并研究出解決方案。

3.3 改進(jìn)開關(guān)拒動(dòng)對(duì)故障隔離以及故障恢復(fù)的影響

配網(wǎng)系統(tǒng)在進(jìn)行閉環(huán)控制時(shí)，有時(shí)會(huì)因?yàn)殚_關(guān)拒動(dòng)的原因?qū)е略踞槍?duì)配網(wǎng)故障隔離以及故障恢復(fù)兩大處理措施所制定的方案在實(shí)際操作時(shí)失敗，這就需要對(duì)配網(wǎng)現(xiàn)有的開關(guān)拒動(dòng)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)和改進(jìn)。本文主要依據(jù)當(dāng)前配網(wǎng)故障隔離以及恢復(fù)兩大程序能夠在配網(wǎng)開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，及時(shí)的對(duì)兩大處理手段的策略進(jìn)行調(diào)整，使其能夠繼續(xù)運(yùn)行。以保證在惡劣的環(huán)境以及事故高發(fā)期，最大限度的完成配網(wǎng)故障以及恢復(fù)的相關(guān)工作任務(wù)；減少配網(wǎng)系統(tǒng)開關(guān)動(dòng)作的次數(shù)以及停電、斷電的用戶數(shù)量；縮短負(fù)責(zé)配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)工作人員的工作時(shí)間，減輕其工作量，最后使配網(wǎng)系統(tǒng)的故障定位、隔離以及恢復(fù)可以真正的完成閉環(huán)控制。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要以配網(wǎng)故障的處理現(xiàn)狀以及處理措施為文章的開端與講解重點(diǎn)，分別就如何改進(jìn)我國(guó)當(dāng)前配網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題以及故障處理的辦法給予講解和建議，結(jié)合目前我國(guó)配網(wǎng)系統(tǒng)中主要運(yùn)用的SCADA系統(tǒng)對(duì)配網(wǎng)開關(guān)問題進(jìn)行完善和改進(jìn)，以保證我國(guó)配網(wǎng)供電正常，減少配網(wǎng)故障率和事故率，減低停電率。

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