基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判

梁靜

摘 要 基于智能配變終端對低壓配電網(wǎng)故障進行主動研判，可以使以往那種因故障被動感知、事后故障排查所導(dǎo)致的維修速度慢、信息擁擠、供電質(zhì)量差等問題得到有效解決，從而使低壓配電網(wǎng)呈現(xiàn)出更加平穩(wěn)的運行質(zhì)量。本文針對基于智能配變終端模式下的低壓配電網(wǎng)故障主動研判進行了專項研究，希望所提出的觀點能夠為大家提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞 智能配變終端 低壓配電網(wǎng)故障 主動研判

中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）01-0010-03

在整個配送電環(huán)節(jié)當(dāng)中，低壓配電網(wǎng)屬于末端環(huán)節(jié)，電能通過低壓配電網(wǎng)直接輸送到千家萬戶。因此，低壓配電網(wǎng)的可靠運行是供電質(zhì)量的重要保障。但是，在以往的運行模式下，存在監(jiān)測質(zhì)量低、故障率高、排查故障難度大等問題，嚴重制約著供電服務(wù)水平的提升。為此，相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)了一種基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判方法。運用這一方法，工作人員可以針對停電事件開展就地研判，極大的提高了故障維修效率以及低壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量[1]。

1 故障研判思路

基于智能配變終端對低壓配網(wǎng)當(dāng)中的電變壓器、低壓分支箱、電表箱及用戶智能電表等設(shè)備進行實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，同時借助智能化分布式邊緣計算功能，主動掌握用戶停電事件，只需要5min，即可對故障區(qū)間進行精準(zhǔn)定位，協(xié)助工作人員快速展開故障搶修工作，大大縮短了停電時間，使供電質(zhì)量和供電服務(wù)水平獲得全面提升[2]。

2 故障研判策略

2.1 基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判流程

第一步，通過智能配變終端的一系列智能化技術(shù)手段，對本供電區(qū)域內(nèi)的配電變壓器、低壓分支箱、電表箱末端以及用戶智能電表進行實時動態(tài)監(jiān)測，全面掌握其各項供電設(shè)備的數(shù)據(jù)信息;第二步，一旦監(jiān)測到異常信息，智能配變終端便會立刻啟動事先編制好的故障主動研判流程，將異常信息直接反饋給系統(tǒng)管理人員或者故障維修人員。這些異常信息主要來自于用戶智能電表故障、電表箱故障、低壓分支箱故障以及配電變壓器電壓電流異常或者開關(guān)變位等途徑;第三步，工作人員根據(jù)來自于智能配變終端的異常信息，對故障故障原因進行快速判斷分析，從而使故障問題得到及時有效的解決處理，盡快恢復(fù)送電。

2.2 基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判邏輯

如圖1所示，基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判，主要存在以下幾種情況。

2.2.1 由用戶原因引發(fā)的故障研判

（1）當(dāng)通過智能配變電終端檢測到用戶所屬智能電表當(dāng)中有電壓但無電流，則可以快速得到研判結(jié)論：本次停電是由于用戶家用電器出現(xiàn)故障或者因為欠費原因所導(dǎo)致的。

（2）如果監(jiān)測到用戶所屬電表無電壓、無電流，可結(jié)合電表箱末端監(jiān)測信息判斷存在以下兩種可能：第一種，如果在同一表箱當(dāng)中，其他用戶電表有電壓、有電流，則判斷本次停電為當(dāng)前用戶電表故障所導(dǎo)致;第二種，如果同一表箱當(dāng)中其他用戶所屬電表無電壓、無電流，則判斷本次故障為用戶集發(fā)性故障。

2.2.2 非用戶原因引發(fā)的故障研判

如果智能配變終端監(jiān)測到用戶所屬電表箱既無電壓也無電流，則需要根據(jù)此電表箱所屬的低壓分支箱監(jiān)測單元監(jiān)測信息對此本故障進行研判;如果智能配變終端監(jiān)測到低壓分支箱內(nèi)有電壓和電流，則可以快速判定本次故障發(fā)生于低壓分支箱與電表箱之間;如果智能配變終端監(jiān)測到低壓分支箱內(nèi)既無電壓也無電流，則需要依據(jù)低壓分支箱所屬的配電變壓器臺區(qū)信息進行故障研判：如果智能配變終端監(jiān)測到當(dāng)前低壓分支箱所屬的某一路配電變壓器低壓出線有電壓和電流，則可以判定本次故障出現(xiàn)于配變低壓側(cè)出線與低壓分支箱之間;如果智能配變終端檢測到當(dāng)前低壓分支箱所屬的某一路配電變壓器低壓出線無電壓和電流，則需要依據(jù)其它低壓出線電壓電流信息對此次故障進行研判;如果其它低壓出線有電壓和電流，則可以判斷當(dāng)前低壓出線存在故障;如果其它低壓出線無電壓和電流，則需要依據(jù)配電變壓器高壓進線監(jiān)測信息進行故障研判：如果智能配變終端監(jiān)測到高壓進線有電壓和電流，則可以判斷配電變壓器自身存在故障或者與之相關(guān)其他部件出現(xiàn)故障;如果配變臺區(qū)高壓線無電壓、無電流，則可以判定故障位置大致位于當(dāng)前配變下屬的10kV分支線路當(dāng)中，維修人員可針對10kV配電網(wǎng)進行更大范圍的故障研判。

2.2.3 智能化分布式邊緣計算功能

以上例舉的幾種低壓配電故障研判情況，借助了分布式邊緣計算功能。其原理為：智能配變終端借助RS-485通信方式針對配電變壓器臺區(qū)信息及其他監(jiān)測數(shù)據(jù)展開相應(yīng)的計算分析，達到快速鎖定故障位置、了解故障原因的目的。比如當(dāng)智能配變終端監(jiān)測到低壓分支箱發(fā)出跳閘信號，便可以快速判斷本次故障區(qū)域位于低壓分支箱的下游。此時，故障搶修人員即可結(jié)合電表箱末端監(jiān)測單元信息，以及用戶所屬智能電表信息，對故障原因進行主動研判，進而快速擬定故障維修方案，加快故障問題的解決速度。

通過對智能配變終端的低壓配電網(wǎng)故障主動研判方法進行系統(tǒng)化分析，提煉出幾種主要的低壓配電故障類型，例如用戶內(nèi)部故障、用戶所屬電表故障、用戶集故障、低壓分支箱與電表箱之間故障、低壓出線故障、10kV分支線路故障等等，這也是能夠做到在5min之內(nèi)對供電故障做出主動研判的主要依據(jù)所在。

3 故障研判案例分析

在圖2中，顯示一個智能配變終端分別由一臺配電變壓器臺、1路10kV高壓進線和3路400V低壓出線共同構(gòu)成，該智能配變終端負責(zé)對低壓分支箱監(jiān)測單元、電表箱末端監(jiān)測單元以及用戶所屬電表進行實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析。

從圖2中可以看出，智能配變終端監(jiān)測到了電表箱1及其下屬用戶智能電表發(fā)生了停電故障。但此時的低壓分支箱及其下屬其它電表箱卻沒同步發(fā)生故障。由此判斷此次故障位置要位于低壓分支箱2與下屬電表箱1之間。此時，智能配變終端所特有的“搶修模塊”已經(jīng)第一時間向故障工作人員發(fā)送出故障信息，提示其盡快開展搶修工作，做到真正意義上的故障快速搶修，確保盡快恢復(fù)供電。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的智能化時代，各行各業(yè)都借助信息技術(shù)構(gòu)建起智能化發(fā)展模式。對于國家電網(wǎng)而言，已經(jīng)基本在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了全面供電。這就意味著低壓配電網(wǎng)面臨著巨大的運行管理壓力。一旦出現(xiàn)線路故障，必然會影響到供電質(zhì)量，導(dǎo)致電力用戶難以享受到高效優(yōu)勢供電服務(wù)。對此，基于智能配變終端構(gòu)建起來的低壓配電網(wǎng)故障主動研判模式，為快速查找故障原因、鎖定故障位置、制訂搶修方案提供極大的幫助與支持。希望在今后的供電服務(wù)中，進一步加大這種故障就地研判模式的推廣力度，促進我國電力系統(tǒng)供電水平的整體提升。

參考文獻：

[1] 周青，孫俊，黃冠，沈偉，朱能.基于智能配變終端的配電網(wǎng)故障區(qū)段判斷[J].電力與能源，2020，41（04）：457-461，479.

[2] 王璐.基于智能配變終端的低壓配電網(wǎng)智能運檢體系分析[J].中國新通信，2020，22（16）：142.

（國網(wǎng)四川省電力公司 綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）