配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中線路故障快速定位方法

駱華杰

摘要：在配網(wǎng)的實際運行過程中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致線路故障的因素諸多。為了避免發(fā)生更多故障，使線路可以穩(wěn)定運行，要在故障初期重視存在的問題，采取科學(xué)有效的方法積極進(jìn)行優(yōu)化，之后監(jiān)督檢查配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用效率，保證配電系統(tǒng)可以被真正利用。這需要利用快速定位方法，來為配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有效保障。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;故障定位;線路故障;方法

1配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介

1.1配網(wǎng)自動化的定義

配網(wǎng)自動化指采用計算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，收集、分析配電網(wǎng)系統(tǒng)中各種運行數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行檢測、保護(hù)、控制、管理，從而保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

1.2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組成

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組成部分分為：系統(tǒng)管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層等。其中，系統(tǒng)管理層是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的中心，由低壓智能變配電管理系統(tǒng)軟件、監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)和UPS不間斷電源等組成。網(wǎng)絡(luò)通訊層充當(dāng)著系統(tǒng)管理層和現(xiàn)場設(shè)備層的交流媒介，主要由屏蔽雙絞線、光纜、光纖收發(fā)器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、通訊管理機(jī)和電源模塊等不同設(shè)備組成?，F(xiàn)場設(shè)備層用于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，由中低壓配電監(jiān)控中心所需的各種智能電力儀表、微機(jī)保護(hù)以及其他第三方智能設(shè)備組成。這三個部分互相協(xié)調(diào)配合，對配電設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)正常運行。

1.3配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有安全監(jiān)視、控制、保護(hù)三個基本功能。以下是對三個功能的簡單介紹，

1.3.1安全監(jiān)視功能

通過采集配電網(wǎng)上的狀態(tài)量，電流、電壓、功率等模擬量以及電能量，對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

1.3.2控制功能

在需要的時候，遠(yuǎn)方控制開關(guān)會合閘或跳閘，電容器投入或切除，以達(dá)到補償無功、均衡電荷、提高電壓質(zhì)量的目的。

1.3.3保護(hù)功能

指檢測和判斷故障區(qū)段，隔離故障區(qū)段，恢復(fù)正常區(qū)段的供電。

1.4配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是否穩(wěn)定，直接影響著線路故障定位準(zhǔn)確與否。實際應(yīng)用中，影響配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素主要包括：工作人員技術(shù)水平的高低;配電網(wǎng)系統(tǒng)各組成部分之間的匹配與兼容程度;系統(tǒng)通訊流暢與否;配電網(wǎng)終端設(shè)備是否穩(wěn)定等。

2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中線路故障快速定位的方法

2.1小范圍模糊定位法

小范圍模糊定位，就是將多個分支線路探測設(shè)備分別置于線路各個分支探測點，實時監(jiān)測線路情況，這種方法最簡單也最直接。傳統(tǒng)的線路故障檢測一般采用這種方法，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用電量激增，電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，簡單的小范圍定位只能初步鎖定故障發(fā)生的位置，要想明確故障發(fā)生的位置，還需要進(jìn)一步探索。例如，某新聞報道，某地某晚發(fā)生了線路跳閘事故，很多線路區(qū)域失電。技術(shù)人員根據(jù)以往經(jīng)驗，分析相應(yīng)時段中配網(wǎng)系統(tǒng)運行的基本情況，檢查線路運行拓?fù)涫疽鈭D中FTU通訊運行情況，之后又進(jìn)行比對，整合多方面信息，終于判定出了故障發(fā)生位置。案例可以看出傳統(tǒng)的故障定位方法，雖然能解決故障問題，恢復(fù)供電，但耗時較長，浪費人力物力，開發(fā)一種新的故障定位方法并應(yīng)用到實際生活中，已經(jīng)刻不容緩。

2.2精細(xì)化故障定位法

2.2.1行波故障定位

“行波”是平面波在傳輸線上的一種傳輸狀態(tài)，其幅度沿傳播方向按指數(shù)規(guī)律變化。“行波故障定位”，即根據(jù)故障對波形的阻礙程度來判斷其發(fā)生的位置，該系統(tǒng)是在線路的檢測端向配電線網(wǎng)各個線路注入同一信號源產(chǎn)生信號行波，若信號行波受到故障線路阻礙，傳輸路徑會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致傳輸速度、行波傳送時間發(fā)生改變。實際操作中，工作人員可根據(jù)線路上行波的速度差異以及行波傳送的時間直接計算出故障位置，準(zhǔn)確定位故障信息。該系統(tǒng)一般在第一階段小范圍模糊定位結(jié)束之后使用，一方面可節(jié)省故障定位的時間，另一方面，由于故障范圍縮小，計算工作效率將大幅提升。

2.2.2分布式故障定位

分布式故障定位系統(tǒng)充分利用行波故障定位原理，將傳統(tǒng)的故障定位裝置從變電站二次側(cè)搬移到線路上，能快速確定故障區(qū)段和故障位置，縮短故障修復(fù)時間，極大提高供電可靠性，減少因故障造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。與傳統(tǒng)的故障定位方法相比，該系統(tǒng)可解決T接及混架等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的線路故障定位，更加真實的提取電流行波，提高定位精確度。另外，該系統(tǒng)充分利用雷電電流行波的時域信息，分別從極性、能量譜等方面進(jìn)行分析，能實現(xiàn)對雷擊類型故障的有效識別。

2.3信號定位法

模糊定位初步鎖定故障位置，精細(xì)化故障定位可準(zhǔn)確定位到故障點，但導(dǎo)致線路故障的原因復(fù)雜多變，要想及時開展線路搶修工作，還要檢測出故障發(fā)生的原因，此時可使用檢測信號定位。檢測信號定位即在用電線路中注入檢測信號，根據(jù)檢測信號在故障位置反射信息的不同來確定故障類型，從而判斷故障發(fā)生的原因。檢測信號定位法在實際使用中會遇到以下三種情況：（1）線路中高度故障;（2）線路中間歇性故障;（3）線路單相接地故障，每種故障的表現(xiàn)形式不同，檢測方式也不同，實際操作中可根據(jù)線路中故障的嚴(yán)重程度決定使用哪一種定位方式。

2.4高科技智能定位法

小范圍模糊定位、精細(xì)化定位、檢測信號定位只能有針對性的進(jìn)行故障定位診斷，面對電網(wǎng)情況復(fù)雜，線路故障多樣化的情況，可借助大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過信息化手段多渠道收集線路故障的實例和數(shù)據(jù)，將故障情況分類匯總，并制定解決方案，待線路故障發(fā)生時將現(xiàn)有狀況與數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行比對，可及時明確故障發(fā)生原因，拿出解決方案。另外，供電企業(yè)可經(jīng)常對線路進(jìn)行檢測，若發(fā)現(xiàn)線路存在隱患，應(yīng)及時進(jìn)行檢修，將故障“扼殺在搖籃之中”。

2.5萬能“四步法”

上文中提到四種故障定位的方法，無論采用哪種方法，在日常生活中，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障定位應(yīng)遵循以下四步：

2.5.1巧妙使用各種定位方法

線路在運行中產(chǎn)生相應(yīng)故障時，應(yīng)及時采用合適的系統(tǒng)對故障進(jìn)行定位，以縮短故障產(chǎn)生影響的時間，降低大眾沒電的焦慮。

2.5.2做好巡線處理工作

線路故障帶來的失火問題不容小覷，發(fā)生線路故障時安排專人做好巡線處理工作非常必要。

2.5.3合理安排工作人員

不同的技術(shù)人員對故障的判斷能力不同，故障發(fā)生時合理安排工作人員，可快速反應(yīng)故障發(fā)生情況，清楚判斷故障發(fā)生位置。

2.5.4加強(qiáng)監(jiān)督，做好記錄

線路故障發(fā)生時，冷靜判斷，合理處理，有效監(jiān)督，并做好故障發(fā)生情況的分析，以便日后學(xué)習(xí)借鑒。

3結(jié)束語

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對于配網(wǎng)運行及線路故障處理的確具有重大意義。它可以對電網(wǎng)實施全面監(jiān)控，并為后續(xù)線路故障的解決提供重要參考依據(jù)。而在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中對線路故障應(yīng)用快速定位法能夠?qū)崟r掌控線路運行的相關(guān)信息，并對配網(wǎng)運行進(jìn)行綜合評價、對線路故障造成的危害進(jìn)行合理的模擬，以此保障配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]崔椿洪.配電網(wǎng)線路故障定位技術(shù)研究[J].電力與能源，2019，40（04）：443-445.

[2]黃東龍.基于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的線路故障快速定位法[J].電子測試，2019（09）：106-107.