電力系統(tǒng)中自動化故障定位技術(shù)的研究

摘 要：國民對電力的使用質(zhì)量有了新的要求，在提高電能質(zhì)量和可靠性方面需要引進(jìn)自動化建設(shè)，更好的滿足人們對電力的需求。自動化故障是影響在具體的配網(wǎng)實施和應(yīng)用中配網(wǎng)自動化的一個重要因素，對配網(wǎng)故障定位技術(shù)更加深入的研究和探討是非常有必要的。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)自動化 故障定位 研究

伴著科學(xué)技術(shù)成果的大量應(yīng)用，配電網(wǎng)的智能化和自動化能夠有效的提高配網(wǎng)的運(yùn)行效率，保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全和可靠性。配電系統(tǒng)是直接面向用戶的，它是電能供用的最后一個環(huán)節(jié)，所以對于確保人們能夠正常用電需求意義重大。當(dāng)故障發(fā)生時，能夠快速找到故障，對配網(wǎng)供電可靠性和運(yùn)行安全性的提高具有十分重要的實際意義。

1 配網(wǎng)自動化的概述

在電力系統(tǒng)中，自動化是實現(xiàn)科技化、現(xiàn)代化供電需求的重要途徑和手段，是利用將設(shè)備和網(wǎng)架作為基礎(chǔ)條件，最終為了達(dá)到檢監(jiān)測和控制配電系統(tǒng)的目的。在整個運(yùn)行過程中，對有關(guān)的信息加以集成，為了進(jìn)一步實現(xiàn)對配電網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)化管理。配電自動化系統(tǒng)是實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的技術(shù)的一種手段，是將電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)之間的融合。

2 有關(guān)配電網(wǎng)中故障定位技術(shù)的種類

如今配電網(wǎng)的故障定位技術(shù)分為以下2種：

第一種是：自動式故障檢測方法。

在沒有停電的狀態(tài)下配電網(wǎng)出現(xiàn)線路故障，是通過將特定的信號注入到系統(tǒng)中，實現(xiàn)將線路故障進(jìn)行定位的方法。

第二種是：被動式故障檢測方法。

此定位技術(shù)通過使用故障發(fā)生前后線路出現(xiàn)的參數(shù)變化與出現(xiàn)故障時采集到的線路故障的信息來確定線路中的故障位置。

2.1 基于重合器的故障定位研究

在斷路器上安裝一個自動重合閉裝置，能夠使單一的斷路器具有保護(hù)和控制能力的開關(guān)設(shè)備，這就是重合器（Recloser）。具有進(jìn)行設(shè)定次數(shù)的重合閉，在動作之后能夠自動進(jìn)行復(fù)位和閉鎖。

如上圖1所示，L01和L02是2條線路。分別在線路上設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)，使線路成為幾段。分段開關(guān)是S1、S2、S3及S4，聯(lián)絡(luò)開關(guān)是R0，出線斷路器是R1和R2。通常情況下，R0是處于斷開狀態(tài)，其它開關(guān)是處于合閉狀態(tài)，整個系統(tǒng)是處于開環(huán)運(yùn)行狀態(tài)。

各個開關(guān)的動作時序如圖2所示。

基于分段開關(guān)和重合器相配合的故障定位模式結(jié)構(gòu)簡單，動作過程不需要通訊系統(tǒng)的參與，也不需要考慮操作電源問題，因此造價低，適用于通訊不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)及資金不充裕的項目。但是這種模式也存在以下不足：

（1）系統(tǒng)正常運(yùn)行時，無法對電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行實時監(jiān)控，無法掌握客戶用電規(guī)律，無法對負(fù)荷進(jìn)行有效地預(yù)測。

（2）最優(yōu)恢復(fù)供電方案無法在事故后進(jìn)行確定。

（3）無法處理基于線路單相接地故障。

（4）整條線路的保護(hù)是通過線路出口的重合器進(jìn)行的，降低了系統(tǒng)的安全性以及運(yùn)行的可靠性。

2.2 FTU 故障定位模式技術(shù)

配電終端FTU （或DTU）能夠?qū)崟r監(jiān)控開關(guān)的運(yùn)行情況，收集線路上的電壓、功率、電流以及開關(guān)分合情況等數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)信息傳遞到配電自動化主站。主站系統(tǒng)通過配電終端監(jiān)測的故障數(shù)據(jù)信息，通過觀察開關(guān)站、變電站的保護(hù)動作信號、開關(guān)分閉的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析，進(jìn)行綜合。判斷，啟動故障處理程序，快速確定故障類型以及故障區(qū)域，及時實現(xiàn)故障區(qū)域的快速隔離、故障區(qū)域的供電恢復(fù)。

如上圖3所示，L01和L02是2條線路。分別在線路上設(shè)置分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)，使線路隔離成了幾段。出線斷路器是，R1和R2，分段開關(guān)是S1、S2、S3及S4，聯(lián)絡(luò)開關(guān)是R0。一般正常運(yùn)行狀態(tài)下R0是處于斷開狀態(tài)，其它的開關(guān)是處于合閉，整個系統(tǒng)是處于開環(huán)運(yùn)行的狀態(tài)下。

目前較為廣泛使用的配電自動化建設(shè)方案就是基于FTU的故障處理，它能夠在幾秒到幾十秒之間快速實現(xiàn)故障區(qū)域的隔離，并且在幾十秒到幾分鐘之間實現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，但需要進(jìn)行相應(yīng)的通信系統(tǒng)建設(shè)，項目投資較大，適合于對電可靠性要求較高且資金充足的項目。

3 結(jié)束語

就目前而言，我國在自動化的故障技術(shù)方面的研究還不夠深入，對故障定位在技術(shù)上存在著一些缺陷，定位的容錯性欠缺以及不能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的定位的問題。我國應(yīng)該加快腳步對配電網(wǎng)故障技術(shù)的探討和深入的研究，充分的考慮其中的正確性和合理性，有效加強(qiáng)對其完善措施技術(shù)的研究，保證能夠正確、快速的對故障進(jìn)行定位以及快速的處理線路故障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

周奇波（1981-），法學(xué)，曾畢業(yè)于浙江大學(xué)法學(xué)院，獲得大學(xué)本科學(xué)歷。政工師?，F(xiàn)供職于寧波供電公司， 主要從事于電網(wǎng)企業(yè)管理、配電網(wǎng)工程管理等工作。

作者單位

寧波供電公司 浙江省寧波市 315000