智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術

蔣路明，胡雪蓮，楊延棟

（1.國網(wǎng)新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司，新疆 烏魯木齊 830000；2.國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學研究院電網(wǎng)技術中心，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引 言

配電自動化系統(tǒng)是把通信技術、現(xiàn)代電子技術以及網(wǎng)絡技術同計算機、電力設備進行結合，使得配電網(wǎng)無論是在正常還是事故的情況下，其操控與保護都有機地與供電部門的管理工作融合，有效提高供電的可靠性，改善供電質量，使其與用戶之間具備密切的關系。

1 智能配電網(wǎng)故障處理自動化技術的特點

如今，信息技術快速發(fā)展，配電新技術也得到了廣泛使用，很大程度上推動了配電網(wǎng)的智能步伐。智能配電網(wǎng)結合了多種配電新技術的優(yōu)點實現(xiàn)的，系統(tǒng)性能顯著提高。在進行故障處理時，最顯著的特點就是自動化技術。它主要具有以下幾方面的特點[1]。

1.1 安全性增強，供電質量提升

智能配電網(wǎng)擁有的自動化技術可以自發(fā)檢測出電網(wǎng)的安全隱患，并可以把故障區(qū)域的電網(wǎng)同其他路段進行隔離，這樣故障就不會不受控制地擴大，從而有效阻斷故障的蔓延。自動化技術能夠快速確定故障的位置，并及時隔離故障區(qū)，快速恢復供電，減少故障對用戶帶來的影響，對提升供電質量具有重要意義。

1.2 自動化程度提高，信息化程度增強

智能電網(wǎng)的自動化技術可以監(jiān)視電網(wǎng)的運行情況，并可以自發(fā)檢測智能電網(wǎng)發(fā)生的故障，并最快時間對故障進行自動化處理，促使智能電網(wǎng)能夠在最快時間恢復正常的運行[2]。通過使用自動化技術，取消了人工操作，更有利于系統(tǒng)的運行。自動化技術可以把智能電網(wǎng)的實時運轉狀態(tài)匯報給控制中心，控制中心可以第一時間掌握智能電網(wǎng)具體的運行情況，從而對系統(tǒng)的調度控制進行科學合理的安排。

1.3 主動性增強，互動化更好

智能電網(wǎng)的自動化技術可以隨時自發(fā)地監(jiān)視電網(wǎng)的運行狀況，及時收集數(shù)據(jù)并加以分析，提前預測電網(wǎng)的某些部位可能發(fā)生的故障，從而幫助電網(wǎng)及時排除故障。自動化系統(tǒng)可以進行人機互動化操作，根據(jù)檢測狀態(tài)提供多種解決方案，并按最優(yōu)方案處理對應的情況。此外，有權限的操作員可以主動干預系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

2 智能電網(wǎng)故障處理自動化方法

2.1 分布式智能控制技術

采用分布式智能控制能夠綜合分斷器和重合器的優(yōu)點，把線路的電流、電壓當作標準來判斷是否出現(xiàn)了故障。下面將從四個方面闡述它具有的優(yōu)勢。第一，提前對失去控制的故障電流進行判斷后再對當前的網(wǎng)絡進行重組，然后計算線路的分段數(shù)目或者選擇聯(lián)絡的開關位置。第二，選擇智能負荷開關與斷路器進行網(wǎng)絡重組，將會使不同功能配合，可以做到快速完成開關保護操作，然后對故障區(qū)域進行隔離，保障快速供電；第三，對故障點進行提前關閉，然后對負荷開關進行把控，防止由于電流的沖擊而出現(xiàn)短路的情況；第四，降低對主站的依賴，通過獨立通信的形式得到相鄰信息內容。當對智能配電網(wǎng)絡進行完善升級后，能使自動升級成為現(xiàn)實，也能使相鄰的站點之間得以獨立傳遞信息內容和進行基本的故障處理[3]。

2.2 網(wǎng)絡式保護技術

一般情況下，為了更好地對環(huán)網(wǎng)結構進行保護，選擇的是三段式電流，然后利用分段聯(lián)系與控制。延遲的時間長短將會因電流大小的變化而出現(xiàn)不同，這是因為城市電網(wǎng)存在自身特征，繼而時常產(chǎn)生故障電流。這樣延遲的時間會加長，從而使得保護時在快速性與選擇性之間出現(xiàn)了難以調和的矛盾，而這樣的前提下進行網(wǎng)絡保護至關重要[4]。網(wǎng)絡保護技術指的是，在進行網(wǎng)絡保護時，計算機網(wǎng)絡往往能夠獨立完成一系列的單元操作，將信息數(shù)據(jù)進行當?shù)貦z測，然后利用監(jiān)控中心完成數(shù)據(jù)分析。這樣的形式將會在不同區(qū)域進行調控設置，然后借助中心網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)分析。這樣可以對不同區(qū)域進行協(xié)調保護，然后使智能電網(wǎng)的選擇得以優(yōu)化，及時發(fā)現(xiàn)與處理出現(xiàn)的問題。特別是在出現(xiàn)電路故障時，可以通過電流開關與控制中心的信息交換，第一時間處理故障區(qū)域。

2.3 智能自愈控制技術

智能電網(wǎng)的自愈控制能夠進一步加快配電網(wǎng)向智能化發(fā)展的步伐，使電力服務更高效、快速地選擇仿真技術使智能網(wǎng)絡進行廣域范圍的檢測。其中，運用快速仿真技術使得整個系統(tǒng)的故障分析可以借助于軟件平臺自動處理，并在管理決策方面給予支持，即四個方面的功能。第一，能夠進行網(wǎng)絡重構；第二，能夠進行電壓與無功的控制；第三，能夠準確定位故障區(qū)域，及時隔離并快速恢復供電；第四，系統(tǒng)拓撲結構有所變化時，在加以保護的同時進行整定?，F(xiàn)階段進行智能配電網(wǎng)建設，重點主要在三方面，即設備、運行以及網(wǎng)絡。在設備層次，監(jiān)控時一定會用到多功能智能化的開關、配電終端設備以及AMI技術。進行運行分析時，配電網(wǎng)絡的技術選擇十分重要。其中，ADA是智能電網(wǎng)運行的核心，配電網(wǎng)絡的技術選擇需要注重方式方法。在網(wǎng)絡環(huán)境中，DRE的分布式電源是確保電網(wǎng)智能化的基礎。

2.4 故障點自動定位技術

以往由于無法準確定位故障點，通常會對配電網(wǎng)絡的區(qū)域段進行選擇。在環(huán)境較好的區(qū)域段，技術選擇較為容易。然而，在環(huán)境較差的區(qū)域段，技術選擇難度較大。為此，整個電網(wǎng)系統(tǒng)的調配助戰(zhàn)需要覆蓋整個電網(wǎng)，繼而形成一個完整的系統(tǒng)，將通信、檢測、定位等功能進行優(yōu)化，然后進行數(shù)據(jù)采集與故障指示。其中，在電網(wǎng)主站的控制系統(tǒng)中，通信交換機的軟件系統(tǒng)需要能夠對不同的數(shù)據(jù)內容進行分析與傳遞，有助于快速發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域、快速進行查詢等。即時通訊對其實現(xiàn)自動定位功能來說非常重要，是其能正常工作的重要保障。數(shù)字識別技術是它工作的原理，所有的采集器與指示器都具備唯一的四字節(jié)地址，這樣主站計算機就能夠快速查找出故障地址。通常情況下，往往把指示器的過流當作對故障進行判定的依據(jù)。因此，當出現(xiàn)變電站出口跳閘時，可借助主站設置明確故障產(chǎn)生的區(qū)域。利用計算機系統(tǒng)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)進行拓撲分析，能夠在較短時間內明確故障位置，繼而實現(xiàn)對故障處理方法與技術的科學選擇，值得認可。

3 結 論

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，工廠企業(yè)對電能的使用逐漸增加，同時對輸電線路的輸電能力提出了更高要求。配電網(wǎng)是連接發(fā)電端和用戶的橋梁，不僅要具備足夠輸送的電能，而且要擁有強大的輸送效果，即盡量避免出現(xiàn)任何故障。即使發(fā)生了不好的情況，也要在最短的時間發(fā)現(xiàn)并快速排除故障。隨著智能配電網(wǎng)的出現(xiàn)，它自帶的自動化控制功能完美解決了這一問題。

參考文獻：

[1] 劉建平，朱立波.基于網(wǎng)絡式保護的饋線自動化技術研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014，（8）：53-56，62.

[2] 袁欽成.智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術[C].全國電力系統(tǒng)配電技術協(xié)作網(wǎng)第二屆年會論文集，2009：157-164.

[3] 郝洪震.分布式饋線自動化原理與方案設計[D].濟南：山東大學，2015.

[4] 王 穎，陳 松，王瑩瑩，等.配網(wǎng)自動化技術對配電網(wǎng)供電可靠性的影響分析[J].智能電網(wǎng)，2015，（3）：229-234.