計量自動化的配網(wǎng)遠程監(jiān)測及故障研判的研究與應(yīng)用

歐華毅

摘要：計量自動化系統(tǒng)是將負荷數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，依據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)計劃單，對自動化配網(wǎng)進行研究，通過監(jiān)測線路故障數(shù)據(jù)實現(xiàn)告警和展示?；诖?，本文先是簡單介紹了計量自動化配網(wǎng)，其次對配網(wǎng)的遠程監(jiān)測以及故障研判展開了具體的分析，通過故障研判，可以有效縮短定位線路故障的時間，能夠提高電網(wǎng)的安全性，減少人工勞動力，保障配電網(wǎng)的穩(wěn)定供電。

關(guān)鍵詞：計量自動化;配電網(wǎng);遠程監(jiān)測;故障研判

引言：

在配電網(wǎng)中包含復(fù)雜的線路，形成停電故障的原因多種多樣，尤其是配電線路出現(xiàn)故障的概率十分高。在故障發(fā)生后，從發(fā)現(xiàn)故障到定位故障需要花費大量的時間，如果可以縮短定位故障的時間，那么工作人員可以更快感到故障位置，及早排除故障恢復(fù)電網(wǎng)供電，提高電網(wǎng)供電的可靠性，最大程度上減少巡線的市場，提高配電網(wǎng)的供電效率。

一、計量自動化配網(wǎng)

配網(wǎng)自動化集合了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)以及配電設(shè)備等多方面的技術(shù)手段，是發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的理想工具，但是自動化建設(shè)涉及到諸多方面，內(nèi)容十分復(fù)雜。計量自動化配網(wǎng)作為一個龐大的工程，需要大量的資金投入和長期建設(shè)，才能實現(xiàn)全覆蓋配電網(wǎng)。計量自動化負荷實時數(shù)據(jù)作為研究的基礎(chǔ)，集成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)依據(jù)，對線路故障展開監(jiān)測分析，借助GIS拓撲技術(shù)以及單線圖渲染技術(shù)，完成線路故障警示以及可視化展示[1]。

二、計量自動化的配網(wǎng)遠程監(jiān)測以及故障停電研判的應(yīng)用

（一）停電分類

在配電網(wǎng)運行過程中，受到多方面因素影響，導(dǎo)致電網(wǎng)故障問題，使得線路出現(xiàn)停電事故。因此，需要對配電網(wǎng)故障進行研判和監(jiān)測，先要對停電事件進行合理分類。按照停電事件不同情況可以分成以下幾類：

（1）預(yù)安排停電。指的是提前做出停電安排，或者提前6小時做出調(diào)度申請，將停電情況提前通知給用戶。在預(yù)安排停電中，由于施工原因或者是檢修原因造成的停電安排可以劃定為計劃停電。沒有經(jīng)過正式安排，但是6小時以內(nèi)按照程序?qū)χ饕脩暨M行通知。如在電網(wǎng)運行過程中，由于電網(wǎng)存在亟待處理的缺陷，臨時安排停電。這種情況劃定為臨時停電。如果電力系統(tǒng)中出現(xiàn)容量不足或者供電異常等情況，不能按照原本的計劃進行供電，需要限電處理，這種情況劃定為錯峰限電。對于不按時繳納電費，或者違反供電秩序的用戶進行制止停電，可以稱作是欠費違約的停電。

（2）故障停電。是指電力系統(tǒng)沒有按照規(guī)定向調(diào)度申請，提前6小時得到批準(zhǔn)，下發(fā)通知給主要用戶所進行的停電。這類停電可以劃分成兩種，一種是主網(wǎng)故障的停電，如果主網(wǎng)出現(xiàn)變電站全?；蛘吣妇€失壓，將會導(dǎo)致大面積停電故障。第二種是配網(wǎng)故障導(dǎo)致停電，多是由于開關(guān)跳閘、變壓器停電或者分支線路停電所造成的。

（二）數(shù)據(jù)監(jiān)測

導(dǎo)致配電網(wǎng)停電有多種原因，各種業(yè)務(wù)有著多個數(shù)據(jù)來源，需要根據(jù)停電事件分類，確定業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對實時數(shù)據(jù)展開監(jiān)測。如對預(yù)安排停電數(shù)據(jù)，根據(jù)配網(wǎng)系統(tǒng)中停電計劃單來獲得檢修停電數(shù)據(jù)。根據(jù)集約化系統(tǒng)中的臨時停電計劃掌握臨時停電數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)強制錯峰停電的計劃單掌握錯峰停電數(shù)據(jù)。根據(jù)營銷系統(tǒng)中違約停電的安排掌握欠費違約停電的數(shù)據(jù)。根據(jù)主網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中故障信息，獲得主網(wǎng)停電的監(jiān)測數(shù)據(jù)。根據(jù)計量自動化變壓器內(nèi)的電流數(shù)據(jù)來獲得配網(wǎng)停電數(shù)據(jù)。

（三）停電研判

借助線路和設(shè)備負荷對停電事件進行監(jiān)測，根據(jù)設(shè)備連接關(guān)系追蹤停電范圍和位置，同時根據(jù)預(yù)判得到的實際停電范圍和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對比，可以將正常停電排除，確定故障停電的實際位置以及具體范圍。對停電事件的監(jiān)測，要讀取計量自動化顯示的實時電流值，一旦檢測到變壓器電流達到零的時候，或者電流值趨近于閾值，在變壓器上增加停電標(biāo)識，按照饋線形成停電的清單[2]。在GIS網(wǎng)絡(luò)拓撲基礎(chǔ)上，從無流變壓器開始展開拓撲追蹤，確定上一級別中開關(guān)節(jié)點，同時對該開關(guān)下所有變壓器分析，一旦發(fā)現(xiàn)所有變壓器都處于無流狀態(tài)，那么可以判定這個開關(guān)是停電狀態(tài)。從分支開關(guān)出發(fā)，使用遞歸方法來確定實際停電的位置，計算停電源。

將配電網(wǎng)中生產(chǎn)、調(diào)度、營銷中檢修停電、錯峰停電、臨時停電以及違約停電各個計劃抽取出來，形成停電信息池。將合并之后的信息池和實際停電事件進行對比，如果發(fā)現(xiàn)實際停電的范圍和計劃停電范圍相一致，那么實際停電事件在計劃停電范圍之內(nèi)，可以判定為預(yù)停電事件。相反地，則判定為故障停電，發(fā)出告警信息提醒。

（四）案例分析

以廣東省電網(wǎng)公司供電局為例，該公司建立了大型集成化項目，建立了配電網(wǎng)生產(chǎn)、集約化、GIS以及計量自動化的綜合信息系統(tǒng)，形成了主配網(wǎng)拓撲拼接管理機制。在用電調(diào)度平臺上可以隨時獲取SCADA發(fā)出的告警信息。隨著配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的逐漸完善，可以逐漸實現(xiàn)全范圍監(jiān)控，減少人工現(xiàn)場巡視投訴故障的情況，提高客戶滿意度。利用信息技術(shù)建設(shè)計量自動化停電監(jiān)測與研判系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障預(yù)警、確認故障以及告警管理等功能，讓配電網(wǎng)可以自動監(jiān)測識別停電故障，減少停電故障帶給電網(wǎng)的影響。

結(jié)論：

綜上所述，本文通過對計量自動化配網(wǎng)中故障監(jiān)測、研判分析，利用計量終端獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對比停電計劃單，確定故障停電的具體位置以及實際范圍，實現(xiàn)了故障監(jiān)測研判的功能，有效的解決電網(wǎng)故障發(fā)現(xiàn)慢、定位效率低的問題，從而以信息化手段提高電網(wǎng)有效性。使用這種手段展開停電研判，能夠減少資金投入，縮短停電復(fù)電時間，極大提高復(fù)電的效率，對于擴大社會效益、提高經(jīng)濟收益，具有重要的作用。

參考文獻：

[1]梁堅祥.配網(wǎng)諧波遠程在線監(jiān)測裝置設(shè)計及其遠程監(jiān)測實現(xiàn)路徑[J].自動化與儀器儀表，2017（12）：75-76+79.

[2]秦銀海.配網(wǎng)諧波遠程在線監(jiān)測裝置的設(shè)計與應(yīng)用[J].電子測試，2015（23）：9-11.