配網(wǎng)自動化系統(tǒng)故障處理技術(shù)的研究及應(yīng)用

洪偉杰

摘 要：在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，小電流接地故障較為常見，對電網(wǎng)運行將會產(chǎn)生嚴重的負面影響。在配電自動化系統(tǒng)運行過程中，故障定位功能至關(guān)重要，能確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。通過故障定位，能對故障發(fā)生范圍進行控制，促使故障處理效率有效提升。該文通過分析電網(wǎng)調(diào)度自動化的常見故障，針對不同的故障原因進行了詳細的說明并提出了幾點改進建議，希望能提升電網(wǎng)調(diào)度的技術(shù)水平，促進電網(wǎng)調(diào)度效率提高，進而使其發(fā)揮出真正的價值，為我國社會發(fā)展提供動力支持。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；系統(tǒng)故障；處理技術(shù)

1 引言

隨著城市化進程的不斷加快，人們的生活水平與生活質(zhì)量較以往而言有了大幅提升，因此，對于電力的需求與依賴程度不斷提高。這就要求供電企業(yè)需要結(jié)合實際狀況，對配網(wǎng)實施針對性的改造，大量引入自動化技術(shù)，從而提高配網(wǎng)的自動化程度。配網(wǎng)自動化能夠在配網(wǎng)出現(xiàn)故障時對故障問題進行分析，并且可以快速、精確的隔離故障，將其控制在一個較小可控范圍之內(nèi)，避免給整個配電網(wǎng)帶來不利影響，甚至引起大規(guī)模停電，確保供電的可靠性與安全性。

2 配網(wǎng)自動化概述

2.1 配網(wǎng)自動化特點

在配網(wǎng)自動化運行中，可以有效提高其運行效率、保證供電質(zhì)量，在對配網(wǎng)進行自動控制的基礎(chǔ)上，采用計算機技術(shù)構(gòu)建成統(tǒng)一系統(tǒng)，可以有效監(jiān)管配網(wǎng)運行，減少其中的工作量，還可及時發(fā)現(xiàn)存在的故障類型，方便采取措施及時解決。

2.2 配網(wǎng)自動化的功能

在城市配網(wǎng)自動化運行中，具有良好的效用，其功能主要是以下幾方面：第一，以實際電壓為依據(jù)，電壓管理系統(tǒng)可以自動控制無功補償電容器的投切；第二，通過采集監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)視電網(wǎng)運行，及時收集其運行參數(shù)等，還可進行自動報警；第三，故障診斷系統(tǒng)可以自動辨別出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，并分析其故障原因，自動斷電來降低損失，還可以將事故報告、現(xiàn)場維修存檔共用。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)組成主要包括了配電主站、配電子站、配電遠方終端和通信網(wǎng)絡(luò)，常采用的通信方式有三種，即無線通信、光纖和終壓載波。

3 電網(wǎng)調(diào)度自動化常見故障

3.1 絕緣子污物過多誘發(fā)線路跳閘故障問題

就當前實際狀況而言，配網(wǎng)的大多數(shù)設(shè)施都是直接與外界空氣環(huán)境相接觸，在運行一段時間之后，難免會在配網(wǎng)各個結(jié)構(gòu)中持續(xù)不斷積累大量的污物與粉塵；再加上后期的運維管護難度大且力度低，使得這些污物無法被及時清理。這就會使配網(wǎng)的部分部件如絕緣子因堆積大量污物而出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，從而誘發(fā)如線路跳閘以及單相接地等配網(wǎng)故障問題。除此之外，在部分極端環(huán)境下，也會增加配網(wǎng)故障題出現(xiàn)的幾率。例如，長時間處在空氣濕度較大的環(huán)境中，配網(wǎng)構(gòu)件的絕緣性能會因為水的侵蝕不斷下降，久而久之，勢必會帶來線路斷裂、放電以及閃絡(luò)等故障問題，需要引起相關(guān)部門高度的重視。

3.2 雷電危害

雷電是一種重大自然災(zāi)害，對電網(wǎng)調(diào)度有著巨大威脅。近年來，雷電災(zāi)害事故頻發(fā)，造成嚴重的事故，國家及社會對其的重視度也在逐漸增加。例如，在某地區(qū)各類電網(wǎng)災(zāi)害中，雷電災(zāi)害造成電網(wǎng)災(zāi)害的比例已經(jīng)超出了70%。從電力運行整體狀況來說，雷電危害不僅能破壞管線，還會引起設(shè)備損壞及故障，嚴重影響電網(wǎng)調(diào)度自動化的進行；在嚴重災(zāi)害情況下甚至?xí)l(fā)火災(zāi)，造成人員傷亡，帶來不可挽回的傷害。

3.3 配網(wǎng)設(shè)備老化

在配網(wǎng)自動化構(gòu)建中，還容易出現(xiàn)的故障就是配網(wǎng)設(shè)備的老化。一旦配網(wǎng)設(shè)備老化速度加快，將導(dǎo)致配網(wǎng)供電能力的減弱。而在我國經(jīng)濟快速發(fā)展下，人們用電需求也在急劇增加，配網(wǎng)供電能力減弱就無法滿足人們用電需求量增加的要求。因而配電設(shè)備老化問題的嚴重性可見一斑。除此之外，在設(shè)備老化時，會導(dǎo)致設(shè)備的絕緣性和負荷性降低，無法滿足線路安全運行的需求，就會出現(xiàn)設(shè)備被擊穿燒毀的情況，在影響城市供電的同時，還會阻礙城市的發(fā)展。

4 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)故障處理技術(shù)

4.1 改善不同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

針對開環(huán)配網(wǎng)和單電源配網(wǎng)問題，可將故障點定位與線路上的斷路器、聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開端，以此作為節(jié)點，再編排號碼，這樣可以形成故障信息矩陣和網(wǎng)絡(luò)描述，計算后可以獲得故障判斷矩陣。此外，多電源配網(wǎng)的故障處理，需要首先對其電流流向進行思考，從而可以將其轉(zhuǎn)化為單電源配網(wǎng)故障情況，實現(xiàn)對單一電源進線假設(shè)，對矩陣算法進行改進后再求出故障值，從而完成對閉環(huán)環(huán)網(wǎng)運行模式故障定位工作。

4.2 科學(xué)規(guī)劃配網(wǎng)自動化系統(tǒng)

首先，為了能夠降低供電故障的影響，可以運用區(qū)域劃分的供電方式，這樣當出現(xiàn)故障時，只是對其本區(qū)域范圍內(nèi)的用電產(chǎn)生影響，而其它區(qū)域供電不會出現(xiàn)異常的情況。通常情況下，可以按三種形式對其供電區(qū)域進行劃分。一是按供電能力劃分，另兩種形式分別是根據(jù)供電區(qū)域與用電狀態(tài)劃分。通過區(qū)域劃分，可以獨立進行供電，彼此互不干涉，有效避免了連帶故障現(xiàn)象的發(fā)生。在采用區(qū)域劃分供電模式時，需要安裝斷路器設(shè)備，但它的成本是比較高的，因此可以用成本比較低的負荷式開關(guān)替代，可以減少資金的投入，確保該模式有效實施。其次，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路模式有很多種，其中經(jīng)常使用的是環(huán)形式線路網(wǎng)。這種線路模式之所以得到了廣泛應(yīng)用，有很大一部分原因是其能夠在一定程度上解決供電不足問題，降低了故障出現(xiàn)的概率，而且環(huán)形式的線路模式還有利于增加供電機能，對供電效率與質(zhì)量的提升具有重要意義。

4.3 采取防護措施，減輕雷電損害

要有效防控雷電災(zāi)害對電網(wǎng)調(diào)度自動化的影響、避免人員及設(shè)備損傷，就必須采取有效防范措施。首先，所有的自動化設(shè)備及系統(tǒng)都要設(shè)置獨立供電裝置，避免突然斷電對系統(tǒng)造成損傷。其次，在交流輸入端還應(yīng)配備防雷裝置，加強電網(wǎng)防雷處理。最后，防護通信通道也要進行防雷，在專線通道及104通道都要進行防雷處理，避免電擊。這樣做能夠有效提升雷電災(zāi)害的應(yīng)對能力，進而保障電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)正常運行。

4.4 加強配網(wǎng)使用能效和性能

自動化測試的重要工作之一就是在配網(wǎng)自動化的情況下可以保證程序回歸測試的便捷性，在頻繁對程序進行修改時，效果更好。和期望測試結(jié)構(gòu)的可預(yù)測性不同，回歸測試的動作都是確定的，在回歸測驗的自動化情況下，可以有效將回歸測試效率提高，從而縮短測試時間，實現(xiàn)在較少時間下進行測試。此外，手工測試難以進行的測試，配網(wǎng)自動化都可以進行，從而實現(xiàn)對大量用戶的同時測試。

5 結(jié)束語

配網(wǎng)自動化運行對配電網(wǎng)運行情況以及線路事故綜合處理具有重要意義，能全面監(jiān)控電網(wǎng)，使得后續(xù)線路故障處理也有重要參照依據(jù)。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障快速定位法應(yīng)用基礎(chǔ)上，要實時掌握線路基本運行數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)深入分析，對系統(tǒng)運行情況進行綜合評價，對電網(wǎng)運行方式合理模擬，分析可能發(fā)生的各項事故。對事故發(fā)生危害進行模擬。通過各項分析，保障配網(wǎng)運行穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、安全性有效提升。

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