配電自動化故障自愈技術(shù)探究

鄭 瀟，印 棟

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司丹陽市供電分公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212300）

0 引 言

配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用中，智能化管理可為系統(tǒng)提供強大的保障。尤其是基于配電自動化的故障自愈技術(shù)，可故障定位、故障隔離及供電恢復(fù)。因此，本文分析了配電自動化系統(tǒng)故障自愈技術(shù)。

1 配電自動化系統(tǒng)概念

配電自動化系統(tǒng)是配電自動化技術(shù)的載體，可實現(xiàn)配網(wǎng)運行監(jiān)控，具備配電設(shè)備檢測控制、故障處理、數(shù)據(jù)采集及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能，主要是由主戰(zhàn)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及終端設(shè)備組成[1]。

2 配電自動化故障自愈方案分析

配電自動化故障自愈方案需從兩個方面進行考慮。第一，了解集中式饋線自動化；第二，分析智能分布式饋線自動化。

2.1 集中式饋線自動化

集中配電自動化包括饋線自動化、主戰(zhàn)系統(tǒng)、分布測量及控制終端。實際終端設(shè)備在測試電流中需直接識別故障類型，然后為主機傳送故障信息，從而分析故障部分，以實現(xiàn)對開關(guān)動作的主系統(tǒng)遠程控制，實現(xiàn)負(fù)荷恢復(fù)供電，滿足故障隔離處理。因此，故障處理中，配電變電站自動化和配電饋線自動化處于主導(dǎo)地位，其配電終端包含了遠程控制指令執(zhí)行和信息采集處理[2]。

若分析故障時發(fā)現(xiàn)，線路存在多個電源點，則系統(tǒng)需考量轉(zhuǎn)供方式。第一，考慮實時負(fù)載比和系統(tǒng)穩(wěn)定，在帶路操作中利用最優(yōu)聯(lián)絡(luò)點實現(xiàn)可靠供電。第二，考慮用戶可靠性水平，在多電源點用戶中對帶路線路進行選擇，需防范選擇同一線路。

策略優(yōu)化后，優(yōu)勢在于可利用主站集中式擁有負(fù)荷數(shù)據(jù)和全網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ偷刃畔⒌淖x取能力，配合有效的整合信息資源，以提升具體恢復(fù)策略的可用性和最優(yōu)性；劣勢在于經(jīng)過故障分析后，才可實現(xiàn)對處理策略的整體實施，與就地分布式動作相比，需要時間更長。

2.2 智能分布式饋線自動化

智能分布式饋線自動化是考慮到終端通信本身的自由度，從而實現(xiàn)定位故障、恢復(fù)故障及隔離故障等操作，主要是利用配電終端之間的邏輯關(guān)系自動處理故障。此外，利用智能分布式饋線自動化系統(tǒng)和配電主站之間的三遙互聯(lián)可產(chǎn)生匹配。饋線自動化動作中，主站屬于觀測者。

3 配電自動化故障自愈的實際應(yīng)用

對配電自動化故障自愈技術(shù)的探討需從實際應(yīng)用出發(fā)，應(yīng)對故障自愈的故障進行模擬，以提出相應(yīng)的故障處理措施，具體可分為零序故障處理和線路速斷故障處理。

3.1 故障自愈的故障模擬

針對變電站10 kV 781出線，模擬系統(tǒng)本身的饋線自動化功能，以實現(xiàn)對配電自動化故障自愈實際策略的合理分析和判斷[3]。本次模擬主要針對簡單故障進行處理。

一旦出現(xiàn)故障，通過饋線自動化判斷故障點位置，并通過遙控直接隔離故障點，然后對非故障區(qū)域?qū)嵤┗謴?fù)供電。配電自動化會直接啟動饋線自動化功能，從而自動處理故障。

3.2 故障的實際處理

3.2.1 零序故障處理過程

第一，故障背景。本線路中包含22個配電站點，2015年實施配電自動化的遙控、遙信及遙測改造，2016年調(diào)試成功，并接入配電主站。2016年實施開關(guān)實際的傳動操作。2017年通過故障自愈審核，并投入全自動饋線自動化處理。

第二，基本情況分析。2016年6月1日，變電站的10 kV 169開關(guān)零序掉閘。本次故障主要是16900006桿刀閘出現(xiàn)底座碎一相的問題，可能引發(fā)單相接地故障。配電主站的啟動屬于自動化的FA，通過判斷故障實際區(qū)域，就可讓故障自愈擁有對應(yīng)策略來予以處理[4]。

第三，故障處理。開關(guān)零序掉閘→開啟故障自愈，并快速定位故障→完成定位，判斷在16904負(fù)3～16918負(fù)1區(qū)域出現(xiàn)故障，自動控分16918負(fù)1開關(guān)和16904負(fù)3開關(guān)→16918負(fù)1預(yù)置成功→16918負(fù)1控分成功→16904負(fù)3預(yù)置成功→16904負(fù)3控分成功→遙控合上169開關(guān)→16908負(fù)1預(yù)置成功→負(fù)1控合成功。

第四，故障評估。故障發(fā)生后，配電自動化主戰(zhàn)受到EMS系統(tǒng)開關(guān)零序保護動作和開關(guān)分閘的保護，可實現(xiàn)對饋線自動化策略的正式啟動。同時，故障信息接收后，可對故障區(qū)域進行合理有效地判斷。故障恢復(fù)和故障隔離中，讓配電站點可接收遙控相應(yīng)的指令，以便后續(xù)的判斷處理，確保準(zhǔn)確定位故障，并處理故障。此過程只需3 min就可完成，屬于成功案例之一。

3.2.2 線路速斷故障處理過程

第一，故障背景。變電站內(nèi)部有9個配電站點，2015年已將紀(jì)1610和NK82實現(xiàn)了自動化改造，成為三遙站。2016年2月成功調(diào)整并直接接入主站，同年5月實現(xiàn)開關(guān)實際的傳動操作。2016年12月完成審核，直接投入到全自動的FA處理。

第二，故障基本情況。2015年8月1日，16開關(guān)速斷掉閘。本次故障主要是外力對電纜產(chǎn)生破壞，最終導(dǎo)致相間故障的出現(xiàn)。配電主站直接啟動全自動FA策略，對故障區(qū)域進行準(zhǔn)確判斷，但在執(zhí)行策略后，1610負(fù)3出現(xiàn)了失敗，最終使自動執(zhí)行被中止。

第三，故障處理過程。紀(jì)16開關(guān)速斷掉閘→系統(tǒng)定位故障→完成定位后，紀(jì)16出口～1610負(fù)3區(qū)間出現(xiàn)故障；自動控分紀(jì)1610負(fù)3→紀(jì)1610負(fù)3控分失敗→紀(jì)1610負(fù)3控分失敗→紀(jì)1610負(fù)3控分失敗→由于自動隔離失敗，從而轉(zhuǎn)成人工操作。

第四，故障評估。首先，啟動全自動FA策略后，主站受到速斷保護和對應(yīng)的開關(guān)分閘動作信號保護，會直接啟動饋線自動化策略。其次，對故障區(qū)域做好判斷處理。通過分析發(fā)現(xiàn)，本次判斷是完全正確的。最后，執(zhí)行過程。本次線路中，實施配電自動化三遙改造的只有紀(jì)1610和NK82兩處。所以對紀(jì)1610下達分控指令，但因其遙控出現(xiàn)失敗，導(dǎo)致饋線自動化策略被中止。

第五，評估總結(jié)。實施處理后，可完成啟動策略，并實現(xiàn)了對故障區(qū)域的合理判斷。因為出現(xiàn)遙控失敗問題，導(dǎo)致執(zhí)行過程無法完成。后續(xù)查找后發(fā)現(xiàn)，主要原因是通信中斷，導(dǎo)致主站下達的控分指令沒有被接收到，最終導(dǎo)致整個故障處理過程出現(xiàn)失敗[5]。

4 結(jié) 論

為滿足新形勢下的用戶需求，需實現(xiàn)配電自動化處理，并配合配電自動化故障自愈技術(shù)的使用。因此，探討了配電故障自愈技術(shù)。通過基本理論和實際案例分析，明確了配電故障自愈的有效途徑，促進了故障自愈技術(shù)的發(fā)展。