浅谈智能配电网自动化技术的故障处理

时间：2024-07-28

吴伟芳

[摘要]现如今自愈技术得到了智能配电网的广泛应用，其使用价值愈发凸显，使用该项技术的目的在于解决智能配电网中存在的故障问题，具有自动化的优势。基于此，本文对当下智能配电网运行过程中所使用的故障处理自动化技术展开分析，简要阐述各项技术的功能特性，以供参考。

[关键词]智能配电网;故障定位;故障处理自动化技术

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–00–03

Discussion on the Fault Treatment Automation Technology of Intelligent

Distribution Network

Wu Wei-fang

[Abstract]Nowadays， the self-healing technology has been widely used in intelligent distribution network， and its use value has become increasingly prominent.The purpose of using this technology is to solve the fault problems existing in the intelligent distribution network， and has the advantage of automation.Based on this， this paper analyzes the fault processing automation technology used in the operation of intelligent distribution network， and briefly describes the functional characteristics of each technology for reference.

[Keywords]intelligent distribution network; fault location; fault processing automation technology

智能配電网作为智能电网的重要部分，将配电网高级自动化技术作为基础，通过对各种先进控制技术、传感技术及通信技术的使用实现对智能化设备的控制和使用，进而能够对配电网进行检测、控制、保护及优化，为广大用户提供安全、优质、高效、环保的供应电力。通过对故障处理自动化技术的使用，能够快速找到故障的具体位置，将其隔离，恢复非故障区供电，进而保证配电网的自动控制及自愈。

1 故障自动化技术概述

智能电网自愈服务能够实现对故障的快速定位、快速隔离以及快速恢复，对非故障区域供电，进而有效缩短停电时间，减少停电面积，防止大面积、长时间停电情况的出现，提高电网运行的安全性和稳定性，保障电力服务的质量。进行故障处理，实现电网的自动化修复可分为三大步骤，第一，在电网穿故障的一瞬间，高压断路器和继电保护自动化装置可以在短时间（100ms）内将故障清除，因此故障的持续时间仅有100ms左右。有助于达到快速继电保护的目标，相对来说，传统模式下继电保护装置恢复电网运行的选择不具有职能型，通常需要通过变电站出口完成保护先动作，导致停电面积持续扩大，忽视了多开关级联的优势。第二，完成故障的诊断后，需要将故障区域有效隔离并且快速恢复非故障区域的供电。第三，完成故障区域隔离以及非故障区域的恢复会后，需要全面定位和排除故障点，该过程所花费的时间较长，通常情况下需要数个小时。通过上述几个步骤便能有效消除故障，并且保障电网运行的稳定性和安全性。

2 智能配电网故障处理自动化技术特点

2.1 提高安全性能，确保配电网供电质量

智能配电网的“智能”主要体现在自动化技术，将自动化技术应用于配电网中能够实现对系统的实时监测，进而及时发现系统运行中存在的问题。并且自动化技术如果发现故障会将故障区域和电网处于正常运行状态下的其他区域隔离，以防故障出现蔓延的现象。自动化技术能够精确定位配电网故障的具体范围，隔离区的设置有助于供电的及时恢复，降低因为故障因素对广大用户所产生的影响，对于保证供电质量来说具有十分重要的作用。

2.2 提高配电网的信息化水平

传统模式下对配电网进行监测多使用人工监测方式，而智能配电网自动化技术实现了智能实时监测，如果发现异常情况，该项技术会及时将相关信息传输到控制中心，工作人员可以通过控制中心了解电网具体运行情况，根据具体情况合理安排配电网系统的调度工作。

2.3 提高主动性和互动性

智能电网故障处理自动化技术在对配电网运行状态进行监测时，会自动评估所得到的数据信息，对电网中相关位置可能会发生的问题进行分析和预测。具有一定的主动性，能够及时发现故障、消除故障，降低故障对整体系统的影响程度。同时自动化系统还具备人际互动化操作，根据实际监测信息制定针对性的解决方案，最终实施最合适方案。有一点需要加以注意，具有权限的工作人员可通过人为方式操纵系统。

3 智能配电网故障处理技术

3.1 分布式智能控制技术

现如今，越来越多的配电网都开始使用集中型故障自愈控制方法，根据每一个配电终端和子站、主站二者间重要通信角度开始[1]。评估配电网调度主站需要与配电终端故障数据及配电网具体运行状态进行全面分析，及时明确故障的具体位置，建立故障隔离区间，制定有效的故障解决措施，最终通过远程遥控功能实施解决措施，进而确保故障区域和正常区域的隔离，恢复正常区域的供电。但是这一方法也存在一定的不足，主要体现在对通信通道和主站的过于依赖，从实现自动控制方面展开分析，稳定性不佳。

现如今配电网技术发展迅速，主站和终端的数据交互功能能够形成大量的信息。基于这一现象仅有主站负责评估、判断及决策工作，耗时较长，效率低下，不能将故障快速清除。除此之外，分布式故障自与控制模式属于战役中建立在配电网广域及区域保护角度上的就地控制模式，简而言之其属于一种就地控制模式。通常情况下，该控制模式同配电网自动化主站和子站的控制无明显关系，在这一过程中只需要使用配电网智能终端通信技术，便能够完成重构转供，及时处理故障[2]。如果配电网中的馈线发生无法解决的故障，同馈线距离最近的配电终端进行通信，互相交换分析检测信息，通过对比后，根据所收集到的电流、电压等进行合理的定位及故障分析。完成定位后，再通过配电终端及变电站出口断路器保护功能，重点区分故障点边线位置的断路器及负荷开关等其他装置。减少上游正常范围的用户就故障问题出现停电的概率，再通过远程遥控有效隔离故障，同时合理使用自动重合闸，确保下游非故障停电范围恢复正常供电。

一般情况下，分布式故障自愈控制模式还体现在区域控制方面[3]，以一个或两个以上的环网划分为一个区域单位。通过区域控制器确保区域范围内不同种类终端间的通信，对收集到的故障信息进行快速、有效地处理。从对等通信模式展开分析，智能配电网的分布式控制技术通过对最近距离配电终端的使用实现自动化故障处理，并且处理具有便捷性和灵活性，但是也存在一些问题，主要表现于对于难以有效适应配电网复杂结构。但是集中型故障自愈控制模式主要是通过主站同配电终端双向通信来达到统一收集及控制的作用，图1为分布式及集中式协调控制技术。能够实现对结构具有复杂性的配电网的兼容。所以，在智能配电网故障处理自动化技术的使用过程中，需要有效结合两种控制模式，达到优势互补的目的。

3.2 网络式保护技术

现如今，多数配电网故障延时的长度同故障电流的大小息息相关。在一些经济较为发达的区域，用电量水平较高，那么则会直接导致故障电流增大，因此故障延时的时间较长，不能同时保证配电网的故障恢复效率以及其系统的安全性和稳定性，在这一趋势下，如果某地区的配电网发生故障，需要及时实施网络保护技术，确保智能配电网保护装置的稳定性和安全性，进而为配电网的及时修复提供便利。应用网络保护技术的过程中，普通保护系统并不需要配合网络技术发出相关指令，因为区域的不同，电力系统的保护需要在整体系统中进行统一调配，通过统一调配才能有效體现网络保护机制的优势[4]。

3.3 故障点自动定位技术

当下，智能配电网主站控制系统内部具有专门的通信交换机软件系统，主要作用为自动分析和传输不同的信息，提高故障位置定位的精准性以及故障查询分析的可靠性。即时通信对于实现自动定位功能具有重要的作用，同时对于自动定位功能能否正常运转具有决定性作用。该项技术的主要原理是对数字识别技术的有效应用，所有的采集器和指示器都具有自身四字节准确地址，为主站计算机找出和分析故障提供了极大地便利。当下，近将指示器过流的具体情况作为评估故障的重要依据。基于这一情况，如果变电口出现跳闸问题，能够直接通过主站设置对故障具体位置进行判断，并通过自动化判断功能全面分析电网系统，能够及时得到精准的故障位置，进而采取有效的处理措施[5]。配电网故障自动定位技术结构图如图2所示。

4 提高配电自动化实用性的措施

若想需要提高供电的质量及配电自动化的可靠性，首先需要保证智能体系及区域平衡的一致性，建立FA体系，优化体系建设。在完善配电自动化系统的过程中，需要对多方面因素进行全面考虑。尤其是配电网的运行方式以及拓扑结构的变化情况，这样才能保证通信的流畅。其次，需要建立远程信息传递系统，实现供电自动化结构数据的远程距离传递接受。将电压临近器安装在供电线路中，使用计算机对馈线电压进行实时监控。合理设置低高压无功智能补偿设备，有效减少配电线路能耗消耗，进而提高配电网的运行效率。优化配电自动化结构有助于提高客户用电管理水平。最后，应强化创新。现如今配电网系统愈发完善，因此需要加强对技术的创新，保证通信质量的稳定性。并且现如今电力市场发展迅速，应不断优化和完善配电网，使其功能渐渐区域完善，在这一过程中有效提高用电水平，降低企业成本，加大对电网性能的开发力度，制定有效地运行措施。

5 结语

总而言之，智能配电网故障自动化处理技术对于供电的质量、故障处理效率以及时效性均具有重要的意义。本文通过故障定位技术、网络式保护技术及分布式智能控制技术等进行分析，对配电网故障自动化处理技术进行进一步研究，基于得到的信息不断优化和完善智能配电网安全运行路径。

参考文献

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