配網(wǎng)自動化運行中常見的故障及對策分析

丁志斌

【摘 要】 由于目前配電系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，使傳統(tǒng)電網(wǎng)運行控制不能滿足目前需要，為此，現(xiàn)代信息通信技術(shù)被應(yīng)用到傳統(tǒng)電網(wǎng)運行控制當(dāng)中，這形成了當(dāng)前涉及較多的智能型電網(wǎng)。因為配電網(wǎng)具有綜合各類現(xiàn)代信息控制技術(shù)的特點，使其故障發(fā)生的概率增大，因此，對其進行運行故障的診斷和分析非常必要。本文，本文主要介紹了幾種常用的配電網(wǎng)故障診斷方式，以便為電力工作人員進行配電網(wǎng)故障診斷提供參考。

【關(guān)鍵詞】 配電網(wǎng) ?故障 ?診斷 ?自動化技術(shù)

近幾年來，各國相繼開始了對于配電網(wǎng)的研究，使當(dāng)代的電網(wǎng)更加便捷和智能，從而實現(xiàn)電能在供應(yīng)方面的高效、可靠。智能型輸電網(wǎng)作為電網(wǎng)中的核心部分，智能型輸電網(wǎng)所研究的難點是如何在故障發(fā)生后的進行智能的控制，進而降低停電事概率，使得電網(wǎng)實現(xiàn)“自愈”。對于故障的診斷是故障控制的前提，能夠及時、精確的診斷故障對整個系統(tǒng)的有效控制有著直接的影響。在這樣的情況下，對智能輸電網(wǎng)的故障診斷進行深入研究，指導(dǎo)電力調(diào)度工人的反事故方案，是電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運行的關(guān)鍵。

1 電力自動化技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

當(dāng)前隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、社會物質(zhì)文化需求的不斷把提高，、城市、農(nóng)村對配電網(wǎng)的安全、可靠運行的要求也越來越高，國內(nèi)電網(wǎng)中所應(yīng)用的自動化技術(shù)發(fā)展較快，主要有光纖技術(shù)、主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能傳感與控制技術(shù)以及光互聯(lián)技術(shù)。光纖技術(shù)作為實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動輸送功能的根本基礎(chǔ)，一般情況下電網(wǎng)自動傳輸是由運動通道和運動裝置構(gòu)成的，其中通道包括許多例如微波等形式，有實時、雙向及高速的一些特點，可以實現(xiàn)控制和監(jiān)視電網(wǎng)的功能。當(dāng)前的電力系統(tǒng)當(dāng)中主動數(shù)據(jù)庫技術(shù)是應(yīng)用的最廣泛的自動化技術(shù)，其應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)視的功能支持標(biāo)準對象，使傳輸?shù)臅r間縮短，可以將傳感器、連接控制系統(tǒng)及計算機控制系統(tǒng)進行有效連接，形成自動化控制整體系統(tǒng)。自動調(diào)度技術(shù)能夠使電網(wǎng)運行更加可靠和安全：自動調(diào)整電壓水平和功率因數(shù)，確定配電網(wǎng)故障范圍、隔離配電網(wǎng)故障線路部位，及時、自動恢復(fù)供電。但就目前來看還沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準。智能傳感與控制技術(shù)的靈敏度非常高，通過通信系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的傳輸，從而起到故障預(yù)防的作用。光互聯(lián)技術(shù)在自動化控制中應(yīng)用廣泛，可有效提升電力系統(tǒng)集成度。此外，電力調(diào)度自動監(jiān)控系統(tǒng)的使用也具有很大的空間，其可實現(xiàn)機房在線與監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。配電網(wǎng)中的電力自動化技術(shù)一般要先做到對電網(wǎng)的監(jiān)視，進而是電網(wǎng)電力設(shè)備預(yù)警技術(shù)和經(jīng)濟調(diào)度技術(shù)，最后才可實現(xiàn)對于整個電網(wǎng)的自動控制。

2 配網(wǎng)自動化運行過程中常見故障分析

2.1 電網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)的問題

就目前而言，絕大多數(shù)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在設(shè)計的過程中都存在問題。設(shè)計人員普遍認為電網(wǎng)設(shè)計只要滿足短期需求就可以了，因此并沒有投入太多的精力和技術(shù)。但這與經(jīng)濟的長遠發(fā)展以及城市的和諧構(gòu)建是相違背的，在很大程度上與電網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計不相符合，不僅影響了城市的良性發(fā)展，而且對現(xiàn)代配網(wǎng)建設(shè)的運行以及發(fā)展規(guī)劃也起到制約作用，其存在的安全隱患堪憂，人民的生命財產(chǎn)安全得不到保障。

2.2 線路的質(zhì)量問題

如果線路的質(zhì)量不高或者沒有按照規(guī)范來進行架設(shè)，交叉跨越的距離不夠，就會產(chǎn)生故障。架空線路電線間距太小，檔距太大，使得電線松弛，甚至兩根電線會產(chǎn)生碰撞的現(xiàn)象。還有的線路絕緣子在安裝以后，沒有進行交流耐壓試驗。另外，配電設(shè)備沒有定期地輪換檢修，使得線路存在非常多的隱患，帶著隱患運行，必定會出現(xiàn)故障和問題。如果線路負荷太重，也會出現(xiàn)接頭接觸不良的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致接頭發(fā)熱、燒斷。

2.3 污閃跳閘問題

如今，多數(shù)投入使用的配網(wǎng)線路都是直接和空氣接觸的。所以外界的空氣環(huán)境會對配網(wǎng)線路產(chǎn)生一系列的不良影響，特別是對粉塵來說，長此以往的覆蓋和積壓，使配電網(wǎng)的絕緣效果受到很大的阻礙，甚至?xí)霈F(xiàn)絕緣子污穢放電的情況，一旦如此，配網(wǎng)的部分線路就會出現(xiàn)短路跳閘或者單相接地跳閘的情況。尤其是在小雨、大霧或者雷雨天氣，附有超多污穢的絕緣子極易出現(xiàn)閃絡(luò)放電，導(dǎo)致單相接地故障時有發(fā)生，嚴重的甚至造成人員傷亡。

2.4 配網(wǎng)自動化技術(shù)的問題

配網(wǎng)自動化對技術(shù)有著非常高的要求，但近年來由于配網(wǎng)自身的電力系統(tǒng)以及管理方面的欠缺，始終存在技術(shù)力量薄弱的問題，無法得到解決。配網(wǎng)自動化設(shè)計的范圍比較廣，其順利實施離不開通信、設(shè)備、配網(wǎng)運行、自動化等相關(guān)人員的配合與協(xié)作。為保障配網(wǎng)工程良性發(fā)展，首先要解決對相關(guān)人員的培養(yǎng)以及管理問題。

3 配電網(wǎng)自動化的缺陷問題

目前，配網(wǎng)自動化的應(yīng)用過程還有許多缺陷，需要通過實踐加以改善。特點是：自動化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不接地的中性點，而處理故障方面，現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)仍無法徹底解決。我國的配網(wǎng)，基于城市配網(wǎng)和農(nóng)村配網(wǎng)，兩種配網(wǎng)的輸電量是迥然不同的。城市配網(wǎng)的輸電量大大超出農(nóng)村的輸電量，負荷量更不要說。配網(wǎng)自動化供電結(jié)構(gòu)只有環(huán)網(wǎng)和輻射網(wǎng)，因此需大力發(fā)展和改進。

4 故障處理方法分析

4.1 基于系統(tǒng)保護的故障處理模式

基于系統(tǒng)保護的故障處理模式具有極大的優(yōu)勢。比如，它可以快速地處理故障，從而提高供電的可靠性;可以直接將故障隔離在故障區(qū)域，并不影響非故障區(qū)域。為了進一步提高配電自動化系統(tǒng)的總體性能指標(biāo)，縮短系統(tǒng)的停電時間，相對減輕配電主站的任務(wù)，所以配電自動化系統(tǒng)采取分級實現(xiàn)的方法。

4.2 基于主站監(jiān)控的處理方法

在這種模式中，需要在各個開關(guān)處安裝終端饋線單元。在出現(xiàn)故障時，各個監(jiān)控會記錄故障發(fā)生前后的重要信息。這種基于主站監(jiān)控的饋線處理模式是將集中的控制作為核心，可以快速排除故障，且快速恢復(fù)電能供應(yīng)，從而有效提高供電的可靠性和安全性。

4.3 基于DLG的智能電網(wǎng)診斷

在實際的故障診斷過程中，面臨如何從海量數(shù)據(jù)中找到對診斷的結(jié)果有所幫助的數(shù)據(jù)及故障的信息不完整和不確定，甚至于關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失時，將致使診斷結(jié)果不正確的問題。針對以上問題，可把關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘DLG算法應(yīng)用到電網(wǎng)常見故障的診斷中。首先將保護和斷路器當(dāng)做條件的屬性，將發(fā)生故障的區(qū)域當(dāng)做決策的屬性，觀察各故障問題并建立起決策表，再利用DLG約簡屬性，經(jīng)過閾值修改進行互交互挖掘，并提取最佳的約簡屬性組合，利用提取的組合來形成關(guān)聯(lián)規(guī)則交互式挖掘和約簡的決策表，針對各類故障的信息來進行故障診斷和推理應(yīng)用C語言編寫基于此方法的診斷系統(tǒng)軟件，用四母線配電系統(tǒng)進行仿真，算例的結(jié)果顯示該算法可在一定電網(wǎng)規(guī)模和保護動作信息不完備的情況下，故障診斷正確性高、容錯性好，實用性強。

5 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的改善，當(dāng)前我國的用電量逐漸增加，這對于供電企業(yè)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，而且網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（如接線方式）的影響、電能質(zhì)量（如過電壓、高次諧波）的制約、環(huán)境（雨雪、雷電、沙塵）的影響、被控制設(shè)備的控制電源和工作電源的難裝設(shè)，以及人員素質(zhì)因素的限制，都會影響配電網(wǎng)自動化技術(shù)的開展和應(yīng)用。只有針對性的對配電網(wǎng)所存在的問題加以研究、采取針對性措施，才能充分發(fā)揮配電網(wǎng)的自動化作用，為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供持續(xù)、永恒的動力。

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