智能配电网故障自动化技术探究

王殿亮

摘要：自愈技术作为智能配电网中的重点，能够自动处理配电网中某些方面的故障。因此，将主要针对当前发展阶段智能配电网的故障处理自动化技术进行阐述，简单介绍各项技术之间的功能特点，以供借鉴。

关键词：智能配电网;故障定位;自愈控制技术;自动化处理技术

随着我国社会各层经济体用电量的急剧增加，需要从电力系统方面做出技术改革。全面实现自动化技术是解决用电供给困难的核心途径，将会提高整个电力系统的安全性与可靠性。

1智能配电网故障处理自动化技术的特征

1.1提升安全性能，保障配电网供电质量。顾名思义，智能配电网中的“智能”很大程度上指的是自动化技术。在配网中利用自动化技术进行实时监测，能够及时发现配电网中存在的隐患。自动化监测到故障后会自动将故障范围的电网与其他正常运行状态下的路段采用隔离的方式进行处理，避免故障发生蔓延的情况。自动化技术具备及时精准定位配电中故障的范围，通过设置隔离区及时恢复供电，降低由于故障问题对广大用户造成的影响，在确保供电质量方面有着十分重要的现实意义。1.2提升配电网信息化程度。智能配电网自动化技术的监测功能取代了过去人工监测故障的方式。该技术在掌握到异常情况的第一时间将信息反馈至配电网控制中心，控制中心能够实时掌握智能电网实际的运行状态，根据实际的运行对配电网系统的调度展开科学安排。1.3主动性增强，实现互动。智能电网的故障处理自动化技术在对配电网运行状态下进行实时监测的过程中，会自动判断所获得的数据信息，通过分析预测电网中相关位置极有可能出现的故障。这种主动性预测故障的作用体现在能够及时为配电网排除故障，降低故障影响程度。同时，自动化系统能够实现人机互动化操作，根据实际的监测状态信息得出不同的解决措施，最终按照系统的最优方案对相应故障进行针对性处理。值得关注的是，掌握权限的工作人员可以采取人为方式对系统进行操作。

2智能配电网相关故障处理技术概述

2.1分布式智能控制技术。在当前的发展阶段，绝大部分配电网广泛应用集中型故障自愈控制方法，是基于每个配电终端和子站/主站两者之间的重要通信的角度出发[1]。配电网调度主站根据配电终端故障数据与配电网实际的运行状态展开故障评估，精准定位故障位置，建立故障隔离区间与故障恢复措施，最终利用远程遥控的功能执行处理措施，进而发挥故障的自动隔离与非故障范围的恢复供电作用。但是，该模式存在一定的缺陷，主要是由于过分依赖通信通道与主站，从实现自动控制的角度上分析，可靠性十分有限。随着配电网技术的变革，主站与终端之间的数据交互功能将产生大量信息。这种情况下仍然只有主站负责判断与决策工作，需要耗费大量时间，无法快速切除故障。另外，分布式故障自愈控制模式作为智能配电网建立在广域与区域保护的角度上的一种就地控制方式，简单来说是一种有信道的就地控制方式。该控制模式往往不涉及配电网自动化主站与子站的控制，只需要采用配电网智能终端相互通信模式，就可以实现重构转供、及时故障隔离。该项模式的原理体现在[2]：当配电网中的馈线出现永久性故障时，馈线配电终端与距离最近的配电终端进行通信，将故障检测信息进行互换、比较后，按照采集到的电流、电压等电气量实施故障判断与定位程序。在成功完成故障定位工作后，再利用配电终端和变电站出口断路器的保护作用进行配合，重点针对故障点的边界位置为断路器或者负荷开关等装置实现区分，降低上游非故障范围的用户就故障问题需要启动停电模式的几率，再使用远程遥控进行故障隔离，同时充分利用自动重合闸为下游非故障停电范围恢复正常供电。通常情况下，分布式故障自愈控制模式还有另外一种表现即区域控制[3]。它基于一个或二个以上环网区分为一个区域单位。使用区域控制器实现和区域范围内的每一个不同类型的终端展开通信，在采集到终端故障信息的同时快速做出处理。智能配电网的分布式控制技术从对等通信模式的角度上出发，通过利用距离最近的配电终端采用信息交互的模式实现故障自动处理功能，而且故障处理相对快捷且灵活，但同时也存在不足，主要体现在面对配电网复杂结构及拓扑的变化方面无法很好地适应。但是，普通集中型故障自愈控制模式是通过主站与配电终端双向通信推动信息统一采集与控制功能的效果，可以同时兼容网络拓扑结构相对复杂的配电网。因此，在智能配电网故障处理自动化技术中，应当合理综合利用这两种优缺点互补的控制模式。智能配电网故障处理自动化自愈技术的控制范围，如图1所示。2.2网络式保护技术。现阶段，一般配电网故障延时的长度取决于故障电流的大小。在一些经济发展较好的城市和地区，用电量越大，故障电流相对会增大，因此会增加故障延时时间。而在面对配电网的故障恢复效率与配电网系统安全性两者不可兼得的背景下，在相关城市的配电网出现故障后，需要迅速启动网络保护技术保障智能配电网保护装置的安全性，从而为配电网的及时恢复供电提供有利条件。在启动网络保护技术后，普通的保护系统需要无条件配合网络技术发出的任何指令。不同区域电力系统的保护均需要在网络总系统中出现后统一调配，只有通过统一，才能真正发挥网络保护机制的作用与效果。2.3故障点自动定位技术。目前，在智能配电网主站控制系统内部的通信交换机的软件系统，可以针对不同的信息展开自动评估与传输工作，促进故障区域的定位与查询工作的时效性。即时通信对自动定位功能的实现意义重大，是决定自动定位功能能否正常工作的核心标准。该技术的工作原理主要体现在数字识别技术上，全部采集器和指示器都具备自身唯一四字节的精准地址，为主站计算机及时分析出故障地址提供了硬性条件。目前，只需要将指示器的过流情况作为故障判定的基本根据。这种情况下，一旦变电站出口发生跳闸现象，可以直接通过主站的相关设置判断故障的所在区域。通过计算机系统的自动化判断功能对整个电网系统展开拓扑分析，可以在最短的时间获取最准确的故障定位，进而选择最科学的故障处理技术及相关方法。配电网故障自动定位技术的结构，如图2所示。

3结论

综上所述，智能配电网故障的自动化处理技术对供电质量、故障处理率以及及时率等方面具有重要作用。文章结合高效的非故障区域的恢复供电、故障定位、切除与隔离等，进一步研究了目前高新的配电网故障处理技术的相关优势与缺陷，在已获得信息的基础上，优化智能配电网的安全可靠运行路径。

参考文献：

[1]刘健，张小庆，陈星莺，等.集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式[J].电网技術，2013，37（9）：2608-2614.

[2]张志华.配电网继电保护配合与故障处理关键技术研究[D].西安：西安科技大学，2012.

[3]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].济南：山东大学，2011.

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