分布式電源接入對基于DMS系統(tǒng)的配網(wǎng)故障研判功能的影響及措施

魏正瀾

摘要：分布式電源指的是靠近用戶側(cè)安裝的中小型發(fā)電裝置，常見的分布式電源包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝置等。分布式電源可以由用戶自發(fā)自用，也可接入配電網(wǎng)絡(luò)，多余電量上網(wǎng)。接入配網(wǎng)后，分布式電源將給配電網(wǎng)的運行方式和潮流走向帶來很大影響，對保護(hù)等基于配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一次電氣值的裝置功能正常運行帶來挑戰(zhàn)。本文所探討的就是基于分布式電源接入配網(wǎng)對基于DMS系統(tǒng)的配網(wǎng)故障研判功能帶來的影響及應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞：分布式電源 配網(wǎng)自動化 配網(wǎng)故障研判

一、配網(wǎng)故障研判

配網(wǎng)故障研判是指依據(jù)系統(tǒng)采集的多源信息，利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系和營配調(diào)貫通結(jié)果，通過綜合分析，判斷故障位置、故障類型及停電范圍。[1]目前在用的配網(wǎng)故障研判系統(tǒng)主要模式如下：

①獨立模式：指獨立于其他系統(tǒng)自行建設(shè)的模式。

②基于配電管理系統(tǒng)（DMS）建設(shè)模式：在DMS中擴(kuò)增配電網(wǎng)故障研判功能。

③基于調(diào)度運行管理系統(tǒng)（OMS）建設(shè)模式：在OMS中擴(kuò)增配電網(wǎng)故障研判功能。[2]

二、基于DMS系統(tǒng)的配網(wǎng)故障研判功能工作原理

xx公司在用的基于DMS系統(tǒng)的配網(wǎng)故障研判功能可由FA事件（指出現(xiàn)變電站10kV饋線開關(guān)保護(hù)動作跳閘信號）、停電事件（指系統(tǒng)基于配變實時電壓、電流信號判斷出的停電配變）、故障事件（指安裝在線路上的故障指示器動作，或自動化站房三遙開關(guān)出現(xiàn)過流信號）所觸發(fā)。該功能通過推送人機(jī)展示來達(dá)到輔助調(diào)度員處理故障的目的。

推送人機(jī)展示指的是系統(tǒng)判斷出跳閘點后彈出的用于發(fā)布停電信息、提供研判服務(wù)及調(diào)度員后續(xù)進(jìn)行故障處理的頁面。對于存在有FA事件的情況，即最靠近電源的跳閘點已確認(rèn)，可以直接推送人機(jī)展示。而對于沒有FA事件的情況（僅有停電事件、故指事件），跳閘點未知，則需要首先判斷出跳閘點才可推送人機(jī)展示。下面詳細(xì)介紹該兩種事件判斷跳閘點的過程。

系統(tǒng)首先對各類事件進(jìn)行獲取饋線ID的操作，之后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲得該饋線上所有配變進(jìn)行召測。這些配變要經(jīng)過兩次分類。第一次分類是系統(tǒng)從實時服務(wù)獲得配變前三個時刻點的數(shù)據(jù)，與召測返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對將配變初始分類成剛剛停電、早已停電、可疑停電和帶電。第二次分類是系統(tǒng)根據(jù)是否存在停電事件（存在則將可疑停電中的停電事件配變升級為剛剛停電）、故指事件（末端動作故指供電范圍內(nèi)配變帶電比例不超過30%則將末端故指下游配變從非剛剛停電上升為剛剛停電。）進(jìn)行分類。兩次分類結(jié)束后，系統(tǒng)針對其中一個“剛剛停電”配變，逐個查詢其供電路徑上的開關(guān)，根據(jù)開關(guān)電流、開關(guān)實時狀態(tài)及其供電范圍中的配變信息來綜合判斷該開關(guān)的“具有帶電配變屬性”。若為Y，且該開關(guān)為最靠近停電配變的開關(guān)，則不再分析此配變。若為Y，且該開關(guān)非最靠近停電配變的開關(guān)，則往負(fù)荷側(cè)推一個開關(guān)作為跳閘點記錄，隨后不再分析該跳閘點下的停電配變。若“具有帶電配變屬性”為N，則需判斷目前分析的開關(guān)供電范圍內(nèi)配變和上一個開關(guān)的供電范圍內(nèi)配變個數(shù)是否一致。若一致，則將靠近電源側(cè)的上一個開關(guān)記錄入可疑跳閘點中;如果不一致，則記錄該開關(guān)為跳閘點，并將停電區(qū)域中剔除掉此跳閘點。一臺停電配變的供電路徑上的所有開關(guān)分析完畢后，判斷是否發(fā)現(xiàn)過帶電配變，如果沒有發(fā)現(xiàn)過帶電配變，則將出線開關(guān)選定為跳閘開關(guān)，并不再分析剩余的停電配變;如果發(fā)現(xiàn)過帶電配變，則繼續(xù)分析剩余的剛剛停電配變。待所有“剛剛停電”配變都經(jīng)歷了此流程后，系統(tǒng)進(jìn)行合并跳閘點的操作，查找剩余全部跳閘點的公共供電路徑，并計算選定跳閘點供電范圍內(nèi)帶電配變比例，與設(shè)定的合并比例進(jìn)行比較，若未超比例，則合并成功。若超過比例，則多跳閘點合并失敗研判終止。

確定跳閘點后系統(tǒng)將推送人機(jī)展示，并根據(jù)動作故障指示器及過流信號確定故障區(qū)間（故障在最后一個動作的故障指示器/過流信號與第一個顯示正常的故障指示器/三遙開關(guān)之間），并根據(jù)拓?fù)浣o出隔離、復(fù)電操作建議供調(diào)度員參考。

三、分布式電源接入給基于DMS系統(tǒng)的配網(wǎng)故障研判功能的影響

分布式電源接入配電網(wǎng)絡(luò)后，配電網(wǎng)絡(luò)將由傳統(tǒng)的單電源模型變?yōu)槎嚯娫茨Ｐ?。分布式電源接入后，配電網(wǎng)絡(luò)開始有潮流分布出現(xiàn)。當(dāng)故障點發(fā)生故障時，配網(wǎng)故障研判系統(tǒng)的兩個功能都受到了影響：1、線路開關(guān)跳閘后分布式電源仍在給故障點供電，影響研判功能對跳閘點的判斷;2、饋線開關(guān)或線路開關(guān)跳閘后分布式電源向故障點所提供的電流會引起過流信號從而影響研判功能對故障區(qū)間的判斷。

四、應(yīng)對方法：

1.修改判斷配變帶電屬性的判斷依據(jù)。

現(xiàn)有的判斷依據(jù)無法適應(yīng)分布式電源接入配網(wǎng)的情況，需將電網(wǎng)實時潮流考慮在內(nèi)重新構(gòu)造足以判斷精確判斷配變是否帶電的依據(jù)。

2.以動作時間點（精確到毫秒）將過流信號、故障指示器分出不同批次，以不同顏色展示。

不同類型的分布式電源有不同的故障特性，體現(xiàn)在所能提供的短路電流大小及衰減周期等各方面，可通過電網(wǎng)異常信號的出現(xiàn)時刻來區(qū)分供電點是分布式電源還是主網(wǎng)電源。

3.在故障指示器和三遙開關(guān)加裝方向元件。

根據(jù)方向元件可確認(rèn)超限電流是來自主網(wǎng)電源或分布式電源。

五、結(jié)論

近年來，隨著配網(wǎng)自動化技術(shù)水平的提升和供電公司對配網(wǎng)重視程度的提升，國內(nèi)的配電網(wǎng)有了很大的發(fā)展。與此同時，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以環(huán)保、高效為特征的分布式電源在配電網(wǎng)中扮演的角色也越來越重要。本文詳細(xì)介紹樂基于DMS系統(tǒng)配網(wǎng)研判功能的工作原理和流程，通過建模仿真提出了分布式電源接入情況下會給研判功能帶來的障礙，并提出了初步的應(yīng)對方法。

本文提出的應(yīng)對方法僅僅是大致想法，在后續(xù)的實踐中將提煉出精確的對策。

參考文獻(xiàn)

[1] 游大寧， 瞿寒冰， 霍健， 等. 配網(wǎng)搶修指揮故障研判策略研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2018 （13）： 12.

[2] 譚蘇君. 基于多維數(shù)據(jù)的配網(wǎng)搶修指揮故障研判體系研究[D]. 山東大學(xué)， 2019.

[3] 林文欽， 陳力， 鄧正文. 分布式電源接入情況下 DMS 系統(tǒng)適應(yīng)性研究[J]. 通訊世界， 2017 （8）： 169-170.

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