配电电网自动化故障处理技术的研究侯晨艳--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

配电电网自动化故障处理技术的研究侯晨艳

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：侯晨艳

[导读] 摘要：将配电智能化，应用自动化故障处理技术等都有利于提升电网供电的稳定性和供电的质量，从而促进社会的进一步发展和进步，也符合当前的现代化供电系统发展理念。

        国网晋中供电公司山西晋中 030600
        摘要：将配电智能化，应用自动化故障处理技术等都有利于提升电网供电的稳定性和供电的质量，从而促进社会的进一步发展和进步，也符合当前的现代化供电系统发展理念。
        关键词：配电网；自动化；故障处理；技术应用
        引言
        配电电网自动化故障处理技术就是在如今的配电系统逐渐智能化的背景下，通过进一步利用智能化技术实现自动对配电电网中存在的问题进行检测，甚至对可能出现的问题进行预测，并最终对这些问题进行及时反馈和报警，且自动采取一定的措施完成对故障的初步处理的技术。该技术最直接的目的就是保障供电的稳定性，即使配电网出现一定问题，也可以保障配电可以继续供电；即便发生大规模的故障，也可以尽可能的将停电范围缩小。
        1配电网故障中自动化处理技术的优势
        当前，我国的智能配电网建设越来越受重视和关注。和传统配电网相比，智能配电网的优势在于全面地融入了信息化技术的应用，以智能化技术为基础构架，使得配电网具有了高度的智能化、自动化功能。所谓的智能化、自动化，指的是依靠信息化技术手段，模拟人的逻辑思考过程，并根据思考结果自动做出相关的策略，从而在一定程度上取代人的劳动。单就智能配电网故障中的自动化处理技术而言，主要的优势在于以下几点：（1）迅速做出应对策略，保障配电网运行的稳定性、安全性。配电网的覆盖面积大，物理组成结构复杂，任何一个部件、设备发生故障，都会影响大局域范围内的用电，而且可能会引起安全事故。有了自动化技术作为支持，能够在发生故障的瞬间，迅速采取应对策略，如进行自我修复、起动备用设备和调整供电策略等，从而减小故障带来的影响，保障配电网运行的稳定性、安全性。（2）减少人的劳动量，减轻工作压力。传统的配电网运行维护是一项非常复杂的工作，对于工作人员来讲，压力非常大，每天需要进行大量的实地检查，处理具体的工作事务。而自动化技术则可以改善上述情况，能够全天候地监测配电网运行情况，如果发现了故障或是故障隐患，便启动自我维护，不需要工作人员再时时、处处进行现场检查和处理，进而有效减轻工作人员的工作压力。（3）为运维提供参考依据。对于一些不能自动化处理的较为复杂和严重的故障，自动化技术也能够为运维提供参考依据，如能够随时记录设备、线路的运行数据状态，并检测故障的类型、位置，甚至为人工运维提供决策，帮助工作人员快速定位、分析和解决故障。
        2配电电网自动化故障处理技术
        2.1网络式保护技术
        2.1.1基于主从式网络的网络式保护技术
        配电网结构复杂，但其本质是一种由总到分的结构，在利用基于主从式网络的网络式保护技术时每个用户都类似于一个小单元。配电网中每一个用户都有自己对应的配电线路和单元点，但每个用户的配电线路上几乎都有不止一个开关。所以当发生故障时，可以通过上下级开关器件的保护功能在发生故障时通过一个主单元进行通信，从而收集到相应开关器件的情况信息，并进而对故障问题进行分析和解决。通常解决方案是对开关器件的状态进行调整，如使得距离故障最近的开关元器件立刻跳闸，其他开关转为后备。
        2.1.2基于对等式网络的网络式保护技术
        对等式相较于主从式网络具有更广泛的实用性和功能性，但成本略高于主从式，不适用于设备较为分散、距离较远的情况，但其十分适用于开关设备多、且设施设备集中、距离短的变电站。如若配电线路的通信方式可以满足对等式网络保护技术的要求，则其对配电线路来说也是一个更好的选择。基于对等式网络的网络式保护技术大多是通过双绞线在开关之间组成CAN网，这正是利用了CAN网为总线式可以通过CAN接口与其他接口进行互联的特点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在传输距离较短时只通过双绞线即可满足该技术的组网需要，当传输距离较远时则可以通过使用CAN光纤发收设备来满足通信需要保障通信的稳定性和可靠性。对于一些要求稳定很高的地区，如商业中心、住宅小区等常常使用电缆线路并使用对等式网络技术进行保护。在这样的电缆应用环境下，出线开关和分段开关都大多集中在开闭所内部，使得分布集中结构稳定十分适合应用对等式网络式保护技术。而在变电站中，通过对等式网络式保护技术可以将变电站内各种种类的开关完成软件上的统一，在进行安全保障时可以统一调配。
        2.2故障区自动隔离与恢复技术
        2.2.1集中式控制
        集中式控制方式与分布式控制方式的区别主要在于完成网络重构进行设置这一过程的主体不同。集中式网络控制方式完成重构的过程主要在控制中心，控制中心通过SCADA系统对出现的故障的有关信息进行收集进而进行分析处理。在这个过程中通常是由FTU负责将故障数据信息通过逻辑通道递交到控制中心，之后控制中心进行分析后向外传递相关命令进行重构，使非故障区的供电得以恢复。该方法对相关计算机的系统稳定性和计算能力以及逻辑通道的传递能力都有较高的要求，但其的优点在于可以精准施控。
        2.2.2分布式控制
        分布式控制也被称为就地式控制，其特点就在于网络重构是通过临近故障处的开关器件的控制装置进行的，无需配电网中主站和子站的参与，相对于集中式控制方式更为简便快速。该方法的应用是在如今配电电网开关器件自身的性能不断提升的基础上实现的。分布式控制主要通过两种方式完成网络重构，一种是只通过重合器完成，另一种是通过重合器加分段器完成。但两种方式殊途同归，都是当馈线发生永久性故障时，由馈线配电终端对相邻的配电终端进行通信完成相关故障信息的传输，使之进行相关的判定，并根据相关数据如电压、电流等信息确定故障类型和大概位置，最终再将故障的信息如位置等交由配电终端。在这个过程中，如果使用重合器的分布式控制方式，重合器会在进行一次分闸闭锁后再次进行合闸，从而恢复供电。分段器并不具备断开短路电流的功能，所以在使用时往往是与重合器一起配合进行使用，二者配合使用更能充分的对馈线的自动化功能进行发挥。
        2.3故障检测及定位技术
        当前故障检测及定位技术手段主要有4种：（1）通过在线路上安装重合器、分段器、断路器等器件来对故障位置进行判定和隔离；（2）通过继电器进行保护并判断故障位置；（3）使用故障指示器；（4）在各个分支线路上安装相关熔断器件。本文主要对故障指示器技术进行阐述。故障指示器技术主要是对发生短路后的故障进行检测，凡是出现故障电流特性的线路都会触发自动指示器，所以在发生故障后，故障点就会被确定在触发的指示器和未触发的指示器之间的区域。且现在以故障指示器为基础的故障定位系统的反映更为迅速，可以对故障完成快速的定位，更能满足配电电网智能化的要求。在以故障指示器为基础的故障的定位系统中故障定位算法也十分重要，当前较为常用的方法有行波算法、神经网络算法、基于FTU的故障定位算法等。而要确保故障检测和定位技术功能的正常发挥还要确保即时通信技术可以对信息传输过程做出保障，目前主要的解决方式是使得故障指示器和数据采集器之间只有一个地址，从而使得故障定位更加快速、简便。
        结束语
        自动化技术的应用，对于智能配电网故障的处理来说，具有重要的作用和意义，可以帮助高效地维护配电网，解决配电网故障，为配电网的运维提供参考依据，从而提高智能配电网运行的稳定性、安全性，实现更高质量的供电，更加有力地满足社会生活、生产用电需求。
        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].电网技术，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.