淺談配網(wǎng)自動化故障定位技術(shù)

倪張鴻

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化以及智能化水平也隨之提升。這也在很大程度上提升了配電網(wǎng)的運行效率，確保了其運行質(zhì)量，這也為電能及時、穩(wěn)定的供應(yīng)發(fā)揮著極大的促進作用。因為配電系統(tǒng)具有非常重要的作用，其不但會關(guān)系到電力供應(yīng)穩(wěn)定性與安全性，而且也會關(guān)系到電力企業(yè)的生產(chǎn)運營情況。因此就必須要在配電系統(tǒng)中合理地應(yīng)用各種先進的技術(shù)。為了能夠及時發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中發(fā)生的故障，并且采取有效措施給予處理，那么就要在系統(tǒng)當中合理的運用故障定位技術(shù)，這樣能夠充分確保配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。本文探討了故障定位技術(shù)在配網(wǎng)自動化建設(shè)中的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；電力系統(tǒng)；故障定位技術(shù)

當前，隨著配電的智能化以及自動化水平的不斷提高，使得配電網(wǎng)的運行效率得到有效增強，使得電力系統(tǒng)的供電更加安全、穩(wěn)定。由于電力系統(tǒng)直接面對的是廣大電力用戶，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行會直接關(guān)系到電能服務(wù)的質(zhì)量。因此就必須要努力加強配網(wǎng)的自動化發(fā)展，進而通過配網(wǎng)供電可以地配置各種資源，而且在自動化配網(wǎng)出現(xiàn)供電故障時可以快速、準確地定位故障發(fā)生的位置，及時有效地處理各種故障，從而保證配網(wǎng)供電的可靠性。

1 配網(wǎng)自動化簡介

所謂的配網(wǎng)自動化，即為充分地利用一次網(wǎng)架與有關(guān)的設(shè)備，圍繞著配電自動化系統(tǒng)，再利用多種不同類型的通信方式，進而科學(xué)、合理地監(jiān)督與控制配電系統(tǒng)的運行情況。而且和其他系統(tǒng)的信息集成，更加科學(xué)、有效地管理配電系統(tǒng)的一種管理模式。對于配電自動化系統(tǒng)而言，其具有電網(wǎng)分析、饋線自動化與故障處理等多種功能。其主要由通信通道、配電主站與子站等諸多部分構(gòu)成[1]。（如下圖）其中其最為關(guān)鍵的部分即為主站。在通常狀況下，在配網(wǎng)現(xiàn)場會安裝終端，能夠有效地完成故障處理以及信息收集等任務(wù)。只有所有設(shè)備都能夠正常運轉(zhuǎn)，才能有效地確保配電自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

配網(wǎng)系統(tǒng)示意圖

2 配網(wǎng)故障定位的必要性分析

在通常狀況下，配網(wǎng)故障主要分成兩個類型，一是瞬時故障，二是永久性故障。在處理配網(wǎng)故障的時候，要根據(jù)具體的類型選擇合適的處理方式。對于瞬時故障而言，在對其進行處理時，可借助于變電站出口處的斷路器，利用一次重合閘完成故障的消除工作。對于永久性故障而言，在重合閘的功能無法充分發(fā)揮以后，那么就需要妥善地處理故障。在通常狀況下，配網(wǎng)中的電纜線路常常是發(fā)揮發(fā)生永久性的故障。一旦某個區(qū)段發(fā)生故障，那么就必須要精準地定位此故障區(qū)段，而且立即要及時斷開故障區(qū)段的開關(guān)，以達到故障隔離的目的。然后再以最快的速度恢復(fù)非故障區(qū)段的電力供應(yīng)，從而有效地避免故障問題所帶來的更多損失，有效地縮小故障范圍。因此，為了能夠更好地消除故障，那么最重要的條件即為要準確地對故障進行定位。這樣才能夠更加及時、有效地排除故障。所以，就需要采用一些科學(xué)的故障定位技術(shù)，將其應(yīng)用在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的故障定位中，達到快速、準確發(fā)現(xiàn)故障，排除故障的目的，以確保系統(tǒng)運行的順暢、安全性。

3 配網(wǎng)自動化故障定位技術(shù)分析

3.1 開關(guān)設(shè)備故障定位器

在通常狀況下，最為常見的開關(guān)設(shè)備主要包括兩種：一種是重合器，另外一種是分段器。對于開關(guān)設(shè)備故障定位技術(shù)而言，其主要是借助于以上兩種開關(guān)設(shè)備，再充分研究其基本特點的基礎(chǔ)上，合理地設(shè)置開關(guān)設(shè)備發(fā)生動作的次數(shù)以及所使用的時間。在此基礎(chǔ)上，能達到準確定位配網(wǎng)故障的目的。對于重合器而言，其有著較強的控制以及保護作用功能，其能夠根據(jù)所設(shè)置的次數(shù)以及時間及時發(fā)現(xiàn)故障。不僅如此，其能夠在操作完成后，自動地將開關(guān)設(shè)備進行閉鎖以及復(fù)位處理。對于分段器而言，其能夠?qū)崿F(xiàn)同電源側(cè)的前級開關(guān)彼此配合的作用。一旦發(fā)生失壓或者無電流的現(xiàn)象，那么其就可以進行自動分閘。

然而，假如配網(wǎng)發(fā)生的故障屬于永久性的，則必須要根據(jù)提前設(shè)置的次數(shù)來實施分合操作。在對設(shè)備進行分閘閉鎖操作的過程中，必須要準確地定位以及配網(wǎng)的故障點[2]。一旦分段器分合操作尚未完成預(yù)算次數(shù)時，那么就要根據(jù)具體的情況采取有效的措施將其進行切除。在實際運行時通常都是處于合閘狀態(tài)的，然而在其恢復(fù)后，其能夠達到預(yù)設(shè)狀態(tài)，這樣就能在之后的操作中充分地確保配網(wǎng)的可靠性與安全性。

3.2 FTU故障定位技術(shù)

為了有效實現(xiàn)饋線自動化，那么必須要充分確保環(huán)網(wǎng)開環(huán)以及結(jié)構(gòu)運行，假如需要對網(wǎng)絡(luò)進行自動重構(gòu)設(shè)置，那么就要充分確保其實時監(jiān)督功能，其硬件設(shè)備主要包括變電站的斷路器以及負荷開關(guān)。實線自動重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的前提即為系統(tǒng)要具有FTU。FTU有著良好的遠方通信與現(xiàn)場監(jiān)測功能。在通常狀況下，都會將FTU設(shè)置在柱上開關(guān)的位置，這樣就能夠利用FTU合理地采集柱上開關(guān)電路運行的相關(guān)信息與數(shù)據(jù)，之后再借助于通信網(wǎng)將這些信息發(fā)送到配電自動化遠方控制中心當中。然后中心發(fā)出的命令能夠被FTU進行合理的管理與控制。如此一來就能夠借助于遠方控制的操作來進行倒閘。一旦在配電網(wǎng)中出現(xiàn)故障，則FTU裝置就會對故障發(fā)生前后的信息數(shù)據(jù)進行搜集，并且將其輸送的控制中心。然后再借助于計算機系統(tǒng)對這些信息進行深入的分析，并且準確地定位配電網(wǎng)出現(xiàn)故障的區(qū)段，然后提供有效的恢復(fù)供電方案，進而使得那些非故障區(qū)段能夠恢復(fù)正常的電力供應(yīng)。

3.3 FTU配網(wǎng)故障定位算法

作為配網(wǎng)系統(tǒng)運行的一個十分關(guān)鍵的依據(jù)，網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的描述矩陣能夠科學(xué)地搜集故障的相關(guān)信息，并且對故障進行準確的排查，這樣就可以使得矩陣中所包含的信息參數(shù)得到不斷的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上再借助于FTU設(shè)置中的相關(guān)參數(shù)數(shù)值對發(fā)生故障的區(qū)域進行及時、有效的反饋。在通常狀況下，F(xiàn)TU故障定位算法所使用的矩陣相乘運算方法相對非常簡單，因此其對多電源的配網(wǎng)都較為適用。然而此算法也存在不足，即為對于單一故障點而言，其無法在同一時間對多個故障開展修復(fù)處理。除此以外，對于那些上傳的信息而言，其可能會受到一些因素變化的影響，從而出現(xiàn)誤差，影響到其準確性。

3.4 基于FTU配網(wǎng)故障定位研究

在一般狀況下，故障定位算法的步驟如下：第一，要充分借助于實時數(shù)據(jù)反饋及參數(shù)構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。而且基于此實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建工作，這樣就能夠使得整個配網(wǎng)在相同的系統(tǒng)當中運行[3]；第二，要對有關(guān)的信息反饋給予實時的控制。要能夠在極短的時間內(nèi)對發(fā)生故障的時段與相關(guān)信息給予預(yù)警。之后再借助于所搜集到的數(shù)據(jù)信息完成矩陣的運算工作，這樣就能夠?qū)收系陌l(fā)生位置進行準確的定位。在此過程中還要借助于故障錄波與遙遠信息等輔助控制的功能，更好地確保定位結(jié)果的準確性。

總之，在我國科技飛速發(fā)展的背景下，我國配電網(wǎng)也實現(xiàn)了自動化與智能化的發(fā)展，供電效率更高，電力服務(wù)更優(yōu)。在配網(wǎng)自動化中合理運用故障定位技術(shù)，可以及時、準確地發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)中存在的故障，進而采取相應(yīng)的解決措施，有效地解決故障問題，防止故障的進一步擴大，減少可能會帶來的各種損失，從而確保配電系統(tǒng)供電的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]梁杰華.淺談10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)及故障處理[J].科技風，2015，（9）：46.

[2]黃院芳.配網(wǎng)自動化故障定位技術(shù)探討[J].現(xiàn)代制造，2015，（21）：79-80.

[3]李強.淺談配網(wǎng)自動化技術(shù)的實際應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2016，（8）：67-68.

（作者單位：國網(wǎng)江蘇省電力公司靖江市供電公司）