淺談配網自動化故障定位技術

倪張鴻

摘 要：隨著信息技術的快速發展，電力系統的自動化以及智能化水平也隨之提升。這也在很大程度上提升了配電網的運行效率，確保了其運行質量，這也為電能及時、穩定的供應發揮著極大的促進作用。因為配電系統具有非常重要的作用，其不但會關系到電力供應穩定性與安全性，而且也會關系到電力企業的生產運營情況。因此就必須要在配電系統中合理地應用各種先進的技術。為了能夠及時發現配電系統中發生的故障，并且采取有效措施給予處理，那么就要在系統當中合理的運用故障定位技術，這樣能夠充分確保配電網的穩定運行。本文探討了故障定位技術在配網自動化建設中的應用，僅供參考。

關鍵詞：配網自動化；電力系統；故障定位技術

當前，隨著配電的智能化以及自動化水平的不斷提高，使得配電網的運行效率得到有效增強，使得電力系統的供電更加安全、穩定。由于電力系統直接面對的是廣大電力用戶，系統的穩定運行會直接關系到電能服務的質量。因此就必須要努力加強配網的自動化發展，進而通過配網供電可以地配置各種資源，而且在自動化配網出現供電故障時可以快速、準確地定位故障發生的位置，及時有效地處理各種故障，從而保證配網供電的可靠性。

1 配網自動化簡介

所謂的配網自動化，即為充分地利用一次網架與有關的設備，圍繞著配電自動化系統，再利用多種不同類型的通信方式，進而科學、合理地監督與控制配電系統的運行情況。而且和其他系統的信息集成，更加科學、有效地管理配電系統的一種管理模式。對于配電自動化系統而言，其具有電網分析、饋線自動化與故障處理等多種功能。其主要由通信通道、配電主站與子站等諸多部分構成[1]。（如下圖）其中其最為關鍵的部分即為主站。在通常狀況下，在配網現場會安裝終端，能夠有效地完成故障處理以及信息收集等任務。只有所有設備都能夠正常運轉，才能有效地確保配電自動化系統的穩定運行。

配網系統示意圖

2 配網故障定位的必要性分析

在通常狀況下，配網故障主要分成兩個類型，一是瞬時故障，二是永久性故障。在處理配網故障的時候，要根據具體的類型選擇合適的處理方式。對于瞬時故障而言，在對其進行處理時，可借助于變電站出口處的斷路器，利用一次重合閘完成故障的消除工作。對于永久性故障而言，在重合閘的功能無法充分發揮以后，那么就需要妥善地處理故障。在通常狀況下，配網中的電纜線路常常是發揮發生永久性的故障。一旦某個區段發生故障，那么就必須要精準地定位此故障區段，而且立即要及時斷開故障區段的開關，以達到故障隔離的目的。然后再以最快的速度恢復非故障區段的電力供應，從而有效地避免故障問題所帶來的更多損失，有效地縮小故障范圍。因此，為了能夠更好地消除故障，那么最重要的條件即為要準確地對故障進行定位。這樣才能夠更加及時、有效地排除故障。所以，就需要采用一些科學的故障定位技術，將其應用在配網自動化系統的故障定位中，達到快速、準確發現故障，排除故障的目的，以確保系統運行的順暢、安全性。

3 配網自動化故障定位技術分析

3.1 開關設備故障定位器

在通常狀況下，最為常見的開關設備主要包括兩種：一種是重合器，另外一種是分段器。對于開關設備故障定位技術而言，其主要是借助于以上兩種開關設備，再充分研究其基本特點的基礎上，合理地設置開關設備發生動作的次數以及所使用的時間。在此基礎上，能達到準確定位配網故障的目的。對于重合器而言，其有著較強的控制以及保護作用功能，其能夠根據所設置的次數以及時間及時發現故障。不僅如此，其能夠在操作完成后，自動地將開關設備進行閉鎖以及復位處理。對于分段器而言，其能夠實現同電源側的前級開關彼此配合的作用。一旦發生失壓或者無電流的現象，那么其就可以進行自動分閘。

然而，假如配網發生的故障屬于永久性的，則必須要根據提前設置的次數來實施分合操作。在對設備進行分閘閉鎖操作的過程中，必須要準確地定位以及配網的故障點[2]。一旦分段器分合操作尚未完成預算次數時，那么就要根據具體的情況采取有效的措施將其進行切除。在實際運行時通常都是處于合閘狀態的，然而在其恢復后，其能夠達到預設狀態，這樣就能在之后的操作中充分地確保配網的可靠性與安全性。

3.2 FTU故障定位技術

為了有效實現饋線自動化，那么必須要充分確保環網開環以及結構運行，假如需要對網絡進行自動重構設置，那么就要充分確保其實時監督功能，其硬件設備主要包括變電站的斷路器以及負荷開關。實線自動重構網絡的前提即為系統要具有FTU。FTU有著良好的遠方通信與現場監測功能。在通常狀況下，都會將FTU設置在柱上開關的位置，這樣就能夠利用FTU合理地采集柱上開關電路運行的相關信息與數據，之后再借助于通信網將這些信息發送到配電自動化遠方控制中心當中。然后中心發出的命令能夠被FTU進行合理的管理與控制。如此一來就能夠借助于遠方控制的操作來進行倒閘。一旦在配電網中出現故障，則FTU裝置就會對故障發生前后的信息數據進行搜集，并且將其輸送的控制中心。然后再借助于計算機系統對這些信息進行深入的分析，并且準確地定位配電網出現故障的區段，然后提供有效的恢復供電方案，進而使得那些非故障區段能夠恢復正常的電力供應。

3.3 FTU配網故障定位算法

作為配網系統運行的一個十分關鍵的依據，網絡形態的描述矩陣能夠科學地搜集故障的相關信息，并且對故障進行準確的排查，這樣就可以使得矩陣中所包含的信息參數得到不斷的優化。在此基礎上再借助于FTU設置中的相關參數數值對發生故障的區域進行及時、有效的反饋。在通常狀況下，FTU故障定位算法所使用的矩陣相乘運算方法相對非常簡單，因此其對多電源的配網都較為適用。然而此算法也存在不足，即為對于單一故障點而言，其無法在同一時間對多個故障開展修復處理。除此以外，對于那些上傳的信息而言，其可能會受到一些因素變化的影響，從而出現誤差，影響到其準確性。

3.4 基于FTU配網故障定位研究

在一般狀況下，故障定位算法的步驟如下：第一，要充分借助于實時數據反饋及參數構建完善的網絡拓撲結構。而且基于此實現網絡模型的構建工作，這樣就能夠使得整個配網在相同的系統當中運行[3]；第二，要對有關的信息反饋給予實時的控制。要能夠在極短的時間內對發生故障的時段與相關信息給予預警。之后再借助于所搜集到的數據信息完成矩陣的運算工作，這樣就能夠對故障的發生位置進行準確的定位。在此過程中還要借助于故障錄波與遙遠信息等輔助控制的功能，更好地確保定位結果的準確性。

總之，在我國科技飛速發展的背景下，我國配電網也實現了自動化與智能化的發展，供電效率更高，電力服務更優。在配網自動化中合理運用故障定位技術，可以及時、準確地發現配網系統中存在的故障，進而采取相應的解決措施，有效地解決故障問題，防止故障的進一步擴大，減少可能會帶來的各種損失，從而確保配電系統供電的安全性與穩定性。

參考文獻

[1]梁杰華.淺談10kV配網自動化系統及故障處理[J].科技風，2015，（9）：46.

[2]黃院芳.配網自動化故障定位技術探討[J].現代制造，2015，（21）：79-80.

[3]李強.淺談配網自動化技術的實際應用[J].技術與市場，2016，（8）：67-68.

（作者單位：國網江蘇省電力公司靖江市供電公司）