袁少伟1、张怀德1、丁碧薇1、胡可涵1、刘斌2
1、国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 2、上海君世电气科技有限公司
摘要：目前在配电线路故障检测方面采取的主要技术措施：一是在线路上安装短路故障指示器，该装置工作原理是检测到短路电流的突变量满足判据条件后，使指示器动作翻牌，当配电线路发生短路故障跳闸后，抢修人员通过现场核查短路故障指示器的动作情况来逐步缩小故障点的排查范围；二是在变电所安装小电流接地选线装置，当配电线路发生单相接地故障后，抢修人员手持信号电流探测器沿故障线路现场选点测试。以上技术措施均不能实现故障区段的快速定位，需人工现场选线，个人劳动强度大。为降低配电线路故障停电对油田生产的影响，进行配电网故障在线监测技术应用研究，对保证供配电系统的安全运行，提高配电网的管理水平和供电可靠性，为配电线路故障定位及在线监测技术的应用提供技术支持具有重要意义。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对配电网线路故障实时监测技术研究提出了一些建议，以供参考。
关键词：配电网；线路故障；实时监测；技术研究
引言
实时监测技术可以实时监测配电网线路工况，利用大数据实现对电网状态分析，为电网故障预测和电网检修提供数据支撑；能准确定位故障，大幅度降低人工巡线工作强度，降低巡线劳动强度达80%以上，解决了结构性缺员矛盾，节约运维成本，减少员工工作量。
1、配电网
配电网本质其实就是电力网，主要通过在发电厂等供电平台得到电能来源，并通过配电设施逐级将电能运输到每个用电客户的用户端，它由架空线路、电缆、变压器、杆塔等组成，主要特点是网络结构复杂、作业范围较广、电压等级繁多、环境安全系数低等。在设计方面，我们可以通过开关设备分段和联络，进而提升配电网供电的可靠性。在配电网的运行方面，对于故障和运行进行处理是配电网运行的首要任务。要想对配电网进行改造，要遵循全面规划、综合改造、结合实际、注重效益等基本原则。配电网的主要功能是为客户提供电力来源，因此，在配电过程中对安全系数的考量是有关部门需要重点关注的问题，配电网根据电压等级与功能可以分为不同的种类，大部分配电网都使用闭环设计与开环运行的方法，呈现出辐射状结构，配网故障的定位方法可以根据对不同部分故障的分析采用相应的检测方法。在配电网供电时如果应用进配网自动化技术，可以按照配电网的实际情况来选择配网自动化技术，使技术优势充分的推动配电网高效供电。同时，配网自动化技术的使用，还可以对整个供电过程加以监督，不需要工作人员进行现场监督，只需要通过计算机设备远程观察即可，当发现故障时，会通过警报装置传达给工作人员，工作人员可以在第一时间分析判断故障。确保故障在短时间内得到确认、排除、诊断，以此来提高配电网的运行质量，减少因故障导致的问题发生。
2、配电网线路故障实时监测技术研究
2.1实时监测系统架构
传感端、通信通道以及总控。传感端职能为电网故障监测，对线路中的电流大小等基本参数进行实时监控，保证传感端全时段运行可以有效监测到故障信息；通信通道的建立可以与GIS进行搭配使用，通过网络传输传感端发送的数据，并传输GIS的共享数据等；总控主要职能是接收传感端通过通信通道传来的监测数据，并对传回的GIS和电网数据进行异常判断、确定故障位置、临时隔离线路，保证线路受故障影响最小、其他线路运转正常。在分区控制中不但需要显示负责区域的线路运行情况，也要显示其他区域运行概况；主控显示每个分区的概况并随时可以进行分区的线路操作，保证主控权限高于分区。
2.2故障系统的定位方法
对单端电源设计中的径向网络，树形网络和开放式网络，仅仅检查馈线是不是有故障电流的通过来确定故障产生的位置。换句话说，就是故障位置应该是在电源的潮流方向上发生电流故障的最后位置以及没有经过故障电流的指示器的中间。所以当故障定位系统在查找错误时，需要先寻找所有的触发警报的线路的中继线，然后开始针对干线进分析。首先需要分析中继线和分支的警报支线位置之间的关系；若是在干线上没有报警的支线的存在，就可以直接地对于该干线进行分析，不然的话就需要对于该干线和支线警报数据之间的关系进行分析。（1）径向线的故障定位。径向线线路错误定位的方法是根据发生报警的线路所属的故障指示器的最大顺序号，然后找到最大顺序号的错误指示符、状态、节点信息，再参考这些信息进行警报。（2）手持式线路缺陷位置。定位手柄型线路故障的方法就是，第一可以在发生故障的信息文件里寻找安装在配电线的故障指示器其中的最大、最小序号。第二，在数据表里寻找到属于故障线路的报警的故障指示器的最大、最小序列号；第三需要在数据库线路的关系表里寻找该线路的警报拉手线路的最大、最小序列号。最后就是根据以上收集到的数据来进行缺陷间隔的分析，以得到线路的故障位置。（3）多个电源故障位置。而针对于多电源线路的故障定位可以采用以下的方法，首先需要明确故障信息的间隔，而后可以依照每个节点的相互连接关系来形成矩阵，然后参照发生故障的信息来排列故障信息的序列；根据矩阵信息和故障信息来绘制缺陷的判定矩阵。最后就只需要根据故障的信息来自动的对缺陷的区间进行定位。
2.3实时监测系统定位功能的要求
在配电网线路故障实时监测系统的建设过程中，用到的监测设备具有唯一的物理地址和识别码，这在定位过程中起到了非常大的作用；监测设备传回总控的数据中如果有异常数据，总控就可以通过查询数据上传的设备对应的物理地址确定故障位置，实现快速定位故障点。为了提高故障点反馈的准确率，需要保证监测设备的正常运行和监测设备物理地址和总控处存储的编号信息绑定。首先需要确保监测设备在入网前各项功能运行正常，最大限度减少误报的可能，提高监测灵敏度和可靠性，使其在长周期内稳定运行。总控端需要在软件设计上给监测设备提供缓冲时间，防止因数据上传不全触发误报；监测设备的数据采样周期需要进行合理设置，防止漏报。其次保证监测设备的物理地址与总控预留出的编号信息一一绑定，并通过GIS等辅助手段精准定位地理位置，防止出现一对多或多对一情况出现造成编码混乱，使定位功能分辨率降低或失效。
3、几点认识
（1）个别监测点位受移动通信网络信号不稳定的影响，存在通信不上线和数据上传不及时的问题，影响系统的整体故障定位效果。建议在现有数据采集模式基础上探讨小范围无线中继技术的可行性。（2）部分在线监测远控单元存在丢失和运行异常情况，影响接地和短路故障诊断的准确率，建议今后在资金允许的情况下进行维修改造（3）系统监测设备点多且分布范围广，为提高系统的使用率，建议建立相应的维护管理机制。
结束语
综上所述，实时监测技术在配网线路故障快速定位中具有十分关键的作用，它不仅可以对线路的故障点进行准确检测而且有效地降低了成本。配网故障的快速定位是保证电路安全的重要前提，随着配网自动化的不断发展，故障定位的方法也在不断的创新和探索，只有根据实际要求，对故障定位方法进行及时的改进，才能确保电路系统安全的持续性与可靠性，实现故障点的自动定位，与此同时，保证供电系统的安全运行。
参考文献
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