配网自动化的线路故障快速定位方法

王子豪 曹吉成 姜煜坤 刘述卿

摘要：随着国家经济的大发展大繁荣，工农业用电、生活用电量不断增加，实现配网自动化，可提高供电效率、提升服务质量。本文将从配网自动化系统简介和配网自动化系统中线路故障快速定位的方法两方面出发展开讨论，意在为线路故障快速定位提供帮助，为我国供电企业发展建言献策。

关键词：配网自动化系统;线路故障;快速定位

引言

电力系统的智能化、自动化发展，对满足人们的用电量、生活需求具有积极作用。但是，配网自动化系统的应用虽然在电力供应控制方面具有较大的应用优势，但是在实际运行中线路故障问题频发，影响着该系统的应用效率和应用质量。为了降低配网自动化系统线路故障的出现几率，降低其影响范围，使线路能够稳定运行，在配网自动化系统应用前期，相关人员要对其可能出现的线路故障问题进行关注，并制定有效的故障定位方法预案，以保证配网自动化系统的应用质量和应用效率。

1.配网自动化系统的功能概述

1.1配网自动化系统的基本组成

配网自动化系统主要分为通信层、主站层、终端和子站层4个部分。其中，功能控制主要通过遥调、遥控、遥测以及遥信的方法进行实时监控，以此实现对线路故障的及时定位、判断和隔离。通常来说，配网自动化系统就是通过对线路的功率、频率、电压以及电流等数据进行实时监测（遥测）以及对线路开关的状态信息和各类保护警告进行实时监测，从而对线路状态进行诊断的一种技术方法。通过遥控功能远程控制线路开关，之后利用遥控功能合理调度配电网，以充分改善配电网的运行。同时，在线路发生故障时，配网自动化系统能够通过实时预警提高电网调度人员对故障问题的处理效率和处理精准性。

1.2 配网自动化系统的功能概述

配电环节和用电环节在配网自动化系统运行中具有重要作用。因此，在配网自动化系统的设计中，要结合工程实际进行科学合理设计，有效保证配网自动化系统的运行质量，降低电网损坏几率，加强资源利用，减少后期配网自动化系统的检修维护，为充分实现减员增效、及时排除故障、定位分析故障奠定了良好基础。配网自动化系统能够科学运行的主要方法是根据线路的不同时间段采集相关数据，然后分析监测数据，同时根据监测结果分析区别较大的开关运行情况，依据问题原因制定具有针对性的解决方法。如果在这一过程中能够在遥控环节对其开关系统进行合理操控调度，就可以有效保障线路运行安全性。当线路发生故障时，它还能够对其进行准确的维修诊断。另外，在配网自动化系统正常运行的情况下，适当进行开环线路或闭环线路运行，同时利用双向电源使其形成环形系统线路，那么在系统运行得到有效保障的前提下，双电源的开关能够随时断开。

2.配网自动化系统中线路故障快速定位的方法

2.1小范围模糊定位法

小范围模糊定位，就是将多个分支线路探测设备分别置于线路各个分支探测点，实时监测线路情况，这种方法最简单也最直接。传统的线路故障检测一般采用这种方法，但随着经济发展，用电量激增，电网内部结构愈发复杂，简单的小范围定位只能初步锁定故障发生的位置，要想明确故障发生的位置，还需要进一步探索。新闻报道，某地某晚发生了线路跳闸事故，很多线路区域失电。技术人员根据以往经验，分析相应时段中配网系统运行的基本情况，检查线路运行拓扑示意图中FTU通讯运行情况，之后又进行比对，整合多方面信息，终于判定出了故障发生位置。一个简单的例子，值得我们思考，传统的故障定位方法，虽然能解决故障问题，恢复供电，但耗时较长，浪费人力物力，开发一种新的故障定位方法并应用到实际生活中，已经刻不容缓。

2.2精细化故障定位法

“行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，常见的行波故障定位系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入同一信号源产生信号行波，若信号行波受到故障线路阻碍，传输路径会发生改变，从而导致传输速度、行波传送时间发生改变。实际操作中，工作人员可根据线路上行波的速度差异以及行波传送的时间直接计算出故障位置，准确定位故障信息。该系统一般在第一阶段小范围模糊定位结束之后使用，一方面可节省故障定位的时间，另一方面，由于故障范围缩小，计算工作效率将大幅提升。

2.3信号定位法

模糊定位初步锁定故障位置，精细化故障定位可准确定位到故障点，但导致线路故障的原因复杂多变，要想及时开展线路抢修工作，还要检测出故障发生的原因，此时检测信号定位就可派上用场了。检测信号定位即在用电线路中注入检测信号，根据检测信号在故障位置反射信息的不同来确定故障类型，从而判断故障发生的原因。检测信号定位法在实际使用中会遇到以下三种情况：一、线路中高度故障;二、线路中间歇性故障;三、线路单相接地故障，每种故障的表现形式不同，检测方式也不同，实际操作中可根据线路中故障的严重程度决定使用哪一种定位方式。

2.4高科技智能定位法

小范围模糊定位、精细化定位、检测信号定位只能有针对性地进行故障定位诊断，面对电网情况复杂，线路故障多样化的情况，借助大数据系统，通过信息化手段多渠道收集线路故障的实例和数据，将故障情况分类汇总，并制定解决方案，待线路故障发生时将现有状况与数据库信息进行比对，可及时明确故障发生原因，拿出解决方案。另外，供电企业可经常对线路进行检测，若发现线路存在隐患，应及时进行检修，将故障“扼杀在摇篮之中”。

2.5万能“四步法”

上文中提到四种故障定位的方法，无论采用哪种方法，在日常生活中，配网自动化系统线路故障定位应遵循以下四步：一、巧妙使用各种定位方法：线路在运行中产生相应故障时，应及时采用合适的系统对故障进行定位，以缩短故障产生影响的时间，降低大众没电的焦虑。二、做好巡线处理工作：线路故障带来的失火问题不容小觑，发生线路故障时安排专人做好巡线处理工作非常必要。三、合理安排工作人员：不同的技术人员对故障的判断能力不同，故障发生时合理安排工作人员，可快速反应故障发生情况，清楚判断故障发生位置。四、加强监督，做好记录：线路故障发生时，冷静判断，合理处理，有效监督，并做好故障发生情况的分析，以便日后学习借鉴。

结束语

配电线路故障快速定位可有效地隔离故障线路区段，有效控制故障发生的范围，是保证配电网安全稳定运行的基础。掌握配网自动化中线路故障快速定位的方法，对配电线路有可能发生的故障进行分析和模拟，可提高配电网运行的安全性和稳定性。因此，要不断提高配网自动化线路故障快速准确定位技術，保证在配电线路发生故障时可以第一时间进行有效分析，使得配电网安全、高效、稳定运行。

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