配網自動化系統故障處理

顧妍，歸敏琪

（蘇州供電公司，江蘇蘇州 215000）

配網自動化系統故障處理

顧妍，歸敏琪

（蘇州供電公司，江蘇蘇州 215000）

概述了蘇州配網自動化的試點情況，介紹了OPEN3200系統的基本功能，對蘇州市區配網故障處理的典型實例進行了研究。同時，提出了對現有的OPEN3200系統的優化和改進意見，為后續的配網自動化工程的建設和推廣打下了堅實的基礎。

配網自動化；故障處理；OPEN3200

0 引言

隨著智能電網建設的全面展開，對配電網的發展提出了新的要求。配網自動化［1］是智能配電網的重要內容，對于提高供電可靠性，改善電能質量，增強供電能力，實現配網高效、經濟、優質運行，具有重要意義。本文對蘇州市區配網自動化故障處理展開深入研究。

1 蘇州配網自動化試點情況

蘇州配網自動化一期工程于2012年4月開始建設，并在2013年通過國家電網公司組織的實用化驗收。該試點區域位于蘇州工業園區，項目總面積約60km2，覆蓋8座變電站中的149條20 kV全電纜線路，配電站所共451座，約4 000臺配電開關實現了“三遙”功能。線路電纜化率為100%，供電可靠性為99.9807%。

試點區域涵蓋了生活區、商業區和工業區等各類用戶，項目投產后不僅大大提高了供電可靠性，優化供電線路，緩解供電壓力，同時也保障了重要客戶及廣大居民的生產生活需要，提升了客戶用電滿意度。該項目具有良好的示范作用，為后續的配網自動化工程的建設和推廣打下了堅實的基礎。

2 配網自動化系統的主要功能

2.1 基本功能

OPEN3200是蘇州地區目前使用的配網自動化系統，該系統是由南瑞開發的一個友好便捷的人機界面。

按功能分類，主要是系統支撐平臺、監視控制與數據采集（SCADA）功能、饋線自動化功能、配網分析應用和配網仿真5大類，如圖1所示。

作為調度員，最關心的就是如何在OPEN3200系統中正常操作和事故處理。

在OPEN3200系統中，最常用的就是SCADA功能和饋線自動化功能。SCADA功能用于數據采集和監控，主要包括“三遙”以及告警查詢功能［2］。本文重點介紹饋線自動化功能，主要應用于事故處理。

2.2 饋線自動化功能

2.2.1 故障處理模式

實現饋線自動化［3］，將成為提高供電可靠性的有效手段。通常，饋線自動化故障處理模式主要有3種：基于重合器的故障處理模式、基于主站監控的故障處理模式以及基于系統保護的故障處理模式。

蘇州配網自動化系統目前采用基于主站監控的故障處理模式（DA），也稱“集中型”處理模式。這種模式中，各配電終端監控記錄故障前及故障時信息，并借助于通信系統上傳至主站，主站根據預設程序發出控制命令，配電終端接收并執行命令。這種處理模式以集中控制為核心，能快速進行故障判斷、故障隔離以及恢復供電，大大提高供電的可靠性［4-8］。

2.2.2 故障定位原理

本文以“手拉手”供電方式為例，簡單介紹OPEN3200系統的故障定位原理。

如圖2所示，線路1和線路2開環運行，K3為聯絡開關，正常情況下處于斷開狀態。S1，S2分別為線路1、線路2電源側的開關，K1，K2，K3，K4均為配電開關。

當線路1發生故障時，如果開關K1有保護動作信號，而其緊鄰的下游開關K2沒有保護動作信號，則可以確定故障就發生在K1與K2之間。

故障的定位非常重要，它關系著事故處理的正確與否，故障的隔離及供電恢復都是基于此進行的，因此保證配網自動化系統故障定位的準確率非常關鍵。

圖1 配網自動化系統主要功能

圖2 “手拉手”供電方式故障定位

2.2.3 故障隔離及供電恢復

在完成故障定位后，根據故障點的不同，故障隔離及恢復方案也略有不同；如果是出線故障，由于電源側的斷路器保護動作，開關已經跳閘，故障恢復方案只需將出線電纜另一側的配電開關拉開，然后下游無故障區域找合適的線路轉供；如果是中間線路故障，將故障電纜兩側配電開關拉開，故障隔離后，上游區和下游區分別進行恢復；如果是末端線路故障或用戶故障，故障隔離后，前段進行試送即可。

目前，蘇州市區的OPEN3200系統的配網自動化自愈功能還未完全開放，故障定位后，需要DA邏輯和人工判斷相結合，實現故障的隔離和供電恢復。今后將不斷完善故障定位功能，提高故障定位準確率，在條件成熟時，投入配網自動化自愈功能，實現故障的自動隔離和自動恢復，提高供電可靠性，進一步提升配網自動化的實用水平。

3 故障處理的實例分析

3.1 常見的單一故障

湖東變電站（以下簡稱湖東變）：213南山#1線零序I段動作，開關跳閘。該配電線路接線如圖3所示。

圖3 配電線路接線

當湖東變213南山#1線零序I段動作，OPEN3200系統推出DA界面見表1。

表1 DA界面

根據故障定位原理，港中旅#2配電所的263港2-1聯絡開關、265港2-3聯絡開關有保護動作信號，其上游配電開關也有保護動作信號，而下游港中旅#3配電所267港3-2聯絡開關沒有保護信號，因此故障初步判定為港中旅#2配電所265港2-3聯絡開關至港中旅#3配電所267港3-2聯絡開關間，隨后調度員通過人工遙控操作將故障電纜隔離，待配電人員到現場測絕緣，確認故障點。配電人員告知港中旅#2配電所265港2-3聯絡開關至港中旅#3配電所267港3-2聯絡開關間電纜C相故障。在故障確已隔離后，前段試送，后段選擇合適的線路進行轉供負荷。

3.2 故障區域誤判情況分析

本文以通信問題為例。DA存在誤判的情況，調度員不能盲目判斷，應以配電人員到現場實際檢查為準。

姚慕變電站（以下簡稱姚慕變）：233海德#2線電流I段動作，開關跳閘。該配電線路接線如圖4所示。

圖4 配電線路接線

當姚慕變233海德#2線發生故障時，OPEN3200系統推出DA界面見表2。

表2 DA界面

在該實例中，DA判定為出線電纜故障，故障電流信號不連續，查看保護動作信號，實際發現海德魯配電所252德浦聯絡開關B相過流告警。這是一個DA誤判的實例，可能是通信系統問題造成故障電流上傳不連續，進而導致誤判為出線電纜故障。如果調度員細致查看相應開閉所的保護動作告警，就能及時發現DA的誤判，有助于事故的查明和處理。

為了避免故障的誤判情況，OPEN3200系統可以采取一些系統優化的措施。

當配網發生多重復雜故障時，可能會造成配網自動化系統DA誤判。若DA的故障定位結果與保護動作信號邏輯不一致或信息不健全時，保護動作信號繁雜很難判斷故障，建議系統應給予提示，以免引起調度員盲目判斷，并以配電人員到現場實際檢查為準。

當系統存在通信問題時，建議提示“故障電流信號不連續”或“系統通信中斷”等信號，以引起調度員注意。有條件時，調度員可根據保護動作信號遠方遙控隔離故障點，再以配電實際檢查為準。建議進一步完善通信網絡的建設，提高配網通信系統的運行質量與效率。

造成誤判還可能是線路的切割、新投開閉所（配電所）未配置配網自動化終端等原因，因此，配網自動化區域的網架結構應布局合理、相對穩定，減少頻繁的線路切割，建議新投開閉所（配電所）均配置配網自動化終端，最終實現配網自動化的全覆蓋。

4 結論

本文對蘇州市區配網故障典型實例進行了研究、分析，并提出了一些對現有OPEN3200系統進行優化和改進意見。

（1）進一步完善配網自動化實施區域的“三遙”及相關功能。在配網自動化已建成的區域，當新增設備時，應同步配置配網自動化設備，確保系統DA的正常判斷。提高配網自動化遠方操作的成功率以及故障判斷的準確率，優先采用遙控的方式隔離故障點并轉供負荷，加快供電恢復速度。

（2）逐步實現配網自動化的“全自動”和“可自愈”功能。可以自動進行故障定位、故障隔離和供電恢復，提高設備利用率和供電質量，降低人員的勞動強度。

（3）當配網發生多重復雜故障或系統存在通信問題時，若DA定位與實際保護動作信號邏輯不一致或系統信息不健全時，保護動作信號繁雜很難判斷故障，系統應給予提示，以免引起調度員誤判，并以配電人員到現場實際檢查為準。

（4）合理規劃網架結構，減少頻繁的線路切割，逐步走向配網自動化的全覆蓋，實現規模化效益。對于目前蘇州配網結構比較復雜的情況，建議逐步進行“網格化”改造，形成單母分段單進單出的結構，有利于配網自動化的應用和管理。

（5）加強設備的現場維護，提高現場設備的無缺陷水平和配電終端的在線率。完善配網自動化終端的自診斷和自恢復功能，提高配網自動化的準確性。

（6）進一步完善配網自動化通信網絡的建設，提高通信系統的運行質量與效率，保障配網自動化信息高速、安全、可靠的交互。

［1］王士政.電網調度自動化與配網自動化技術［M］.北京：中國水利出版社，2006.

［2］徐丙垠，李天友，薛永端.智能配電網與配電自動化［J］.電力系統自動化，2009，33（17）：38-41.

［3］曾照新.配電網饋線自動化技術研究［D］.湖南：湖南大學，2013.

［4］鄭藝能.城市10 kV配電網自動化實施的研究［J］.中國新技術企業，2013（33）：125-126.

［5］朱成芳.10 kV配電網故障智能定位系統應用探討［J］.電力訊息，2014（2）：71-72.

［6］羅平.繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理［J］.中國新技術新產品，2013，2（1）：123-125.

［7］龔靜.配電網綜合自動化技術［M］.北京：機械工業出版社，2008，25-36.

［8］肖瀟.城市配網自動化及其配網規劃的應用探討［J］.中國高新技術企業，2015（30）：113-114.

（本文責編：齊琳）

TM 862

B

1674-1951（2016）12-0039-03

顧妍（1990—），女，江蘇蘇州人，助理工程師，工程碩士，從事電力調控運行相關方面的工作（E-mail：rh_1964＠163.com）。

2016-10-20；

2016-11-20

歸敏琪（1989—），男，江蘇蘇州人，助理工程師，工學學士，從事電力調控運行方面的工作（E-mail：gmq8901＠163.com。