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智能配电网的故障处理自动化技术崔鹏

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：崔鹏

[导读] 摘要：随着社会的发展，要想满足社会各个阶层的生产生活和工作需要，以往高污染、高消耗的发展方式已经无法适应现代社会的发展需要，尤其是电力行业，要想实现持续发展，就需要不断转变观念，紧跟时代发展的脚步。

        国网宁城县供电公司内蒙古赤峰 024200
        摘要：随着社会的发展，要想满足社会各个阶层的生产生活和工作需要，以往高污染、高消耗的发展方式已经无法适应现代社会的发展需要，尤其是电力行业，要想实现持续发展，就需要不断转变观念，紧跟时代发展的脚步。建立更加环保的电能供应系统。近几年，智能配电网的广泛应用就有效决绝了以往电力传输过程中消耗过高的问题，但是智能配电网在实际运行的过程中也经常会出现各种类型的故障，本文就进行了具体的研究。
        关键词：智能配电网；故障处理；自动化技术
        1智能配电网的故障处理技术特征
        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提高自动化和信息化程度
        智能电网故障处理技术中具备高级数据通信网络及传感测量技术，能够在线监测整个电网的运行状态，这样电网任一环节发生故障，都可以在最短时间内被感知，让故障迅速得到解决。整体而言，在现代化信息技术及自动化控制技术的支持下，故障处理技术能够第一时间感知故障，并将故障信息传递出去，汇报给控制中心。在控制中心工作人员远程调控及既有程序调控下，作出切断处理，从而就近派遣工作人员进行检修，这样能够大大缩短检修时间。
        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智能配电网的故障处理自动化技术
        智能配电网的建设，从多个方面改进、优化和升级了传统配电网的功能，不仅减少了配电网运维过程当中的人力投入，减少了人的工作量，同时还提高了配电网运行的稳定性、安全性。智能配电网能够对配电网在运行过程中发生的故障，自动检查、处理，自动快速地采取应对方案。因此将智能配电网故障的自动化处理作为一个关键的课题，积极加强相关的研究、探讨与实践。一方面要客观认识到智能配电网故障中自动化处理技术的优势；另一方面更要将自动化处理技术科学、合理地应用到智能配电网故障处理中来，切实保障智能配电网的供电质量。
        2.1网络式保护技术
        环网结构的电路采用三段式的电流保护和反时限的电流保护，主要利用分段开关和联络开关对电路进行控制，通常出现故障的电流大小会决定延迟时间的长短，城市电网的电流会比较大一些，延迟时间相对较长，这就导致进行故障保护的快速性和选择性之间出现了比较突出的矛盾。如果使用网络式保护技术就可以解决这一矛盾，而且能将智能配电网的保护快速性和选择性最大限度的加以调和。网络式保护技术与传统故障处理技术最大的不同就是将独立单元的保护与计算机网路相结合，从而形成网络保护技术的核心内容[3]。网络保护的实现基础是网络通信技术，在选择通讯网络时可以选择主从式，也可以选择对等式。

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主从式网络以主从网络为依托，以一个主要控制单元为中心点，级联开关的调控是以数字通讯来实现的，一旦发生故障，开关会与主控中心进行数据间的交换，使故障点最近的开关跳闸。如今的智能配电网对电网通道的要求比较高，在变电站内使用较多，自愈式光纤环网也可以使用主从式网络。
        2.2分布式控制技术
        在智能配电网的故障中，自动化技术的应用，首先是能够实现分布式控制，将分断器、重合器的功能和优点综合起来，以电压、电流作为故障的判断依据，实现对配电网的科学、安全控制。例如，一是能够对故障电流做出自动、准确的判断，然后再对供电网络进行重组，对线路中的分段数目、开关位置进行快速运算，找出最合理的控制方案，减小或完全消除故障影响，隔离配电网当中的故障区域。二是能够通过准确地判断故障点，并根据故障情况，控制负荷开关，避免故障所致的电流冲击导致短路，提高配电网的整体供电稳定性。三是根据配电网各个区域的用电情况，自动化技术可以智能化、动态化地调整供电策略，保证整个配电网各区域荷载的均衡，主动避免故障的发生。
        2.3故障点自动定位技术
        以往配电网出现了故障，对于故障的定位，是一项复杂和困难的工作，不仅工作人员的压力大，而且非常耗时，如果能够快速、准确的定位故障点，便可以加快故障的修复、处理速度。自动化技术的应用，可以实现这样的功能需求。智能配电网中，建立有专门的主站控制系统，在该系统的内部，安装了信息交换机软件，能够传输不同的数据信息，对数据信息作出自动的评估，快速、及时地定位、查询故障区域。在故障的自动定位过程当中，即时通信技术的作用是非常重要的，在即时通信技术的支持下，可随时、动态掌握整个配电网的运行情况，各种信号采集器会将电网的运行状态通过数据的方式，及时地传输到控制系统，然后通过数据分析、判断，便可以确定是否存在故障。另外，每个采集器中，包含了一个四字节的精准地址信息，根据此信息能够定位故障的所在。例如，如果在配电网中，某个变电站出现了故障，发生了跳闸，那么信号采集器就会将相关的数据信息传输到控制系统，控制系统可以根据这些数据信息，判断故障的类型、定位故障的位置，然后对整个电网系统展开拓扑分析，快速决定处理、应对策略。
        2.4故障自愈控制技术
        自愈控制技术主要指的是自我预防＾处及自我修复技术。自愈控制的目的为：（1）尽快查出、诊断、切除潜在故障问题，避免系统更加恶化；（2）故障发生的状况下及时切掉故障部分，使系统能够得到连续运行，尽量减少系统损失；（3）对系统进行优化分析，使电力系统运行的安全裕度得到有效提高，而且减小系统损耗。配网自愈逻辑控制系统有下面四个过程：（1）诊断决策；（2）恢复优化；（3）常态监视；（4）评估预警；通过对电力装置进行诊断决策、恢复优化、常态监视、评估预警等4个步骤，对电网比较薄弱的部分进行系统的分析，以此对电网的监控要点进行比较准确的定位，在此基础之上，给出了相应的故障问题处理方法和优化方法。故障发生时根据开关的位置、开关保护的动作等信息，基于系统拓扑分析的原理精确检测出故障发生范围，给出故障出现后所带来的影响的报告，自动给出故障部分恢复供电的策略。目前主流的智能配电系统自愈功能的完成离不开智能化装置、可靠性运行、分布式网络三个技术领域，智能化的开关器件、配电系统的重构技术、智能微电网系统则是配电系统自愈技术中的前沿技术。
        3结束语
        综上，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]顾欣欣,姜宁,季侃,等.智能配电网自愈控制技术的实践与展望[J].电力建设,2019(2):8.
        [2]陈星莺,顾欣欣,余昆,等.城市电网自愈控制体系结构[J].电力系统自动化,2018(1):18.
        [3]余江山.智能配电网的故障处理技术研究[J].南方农机,2019,50(16): 201-202.