電力系統中自動化故障定位技術的研究

摘 要：國民對電力的使用質量有了新的要求，在提高電能質量和可靠性方面需要引進自動化建設，更好的滿足人們對電力的需求。自動化故障是影響在具體的配網實施和應用中配網自動化的一個重要因素，對配網故障定位技術更加深入的研究和探討是非常有必要的。

【關鍵詞】配網自動化 故障定位 研究

伴著科學技術成果的大量應用，配電網的智能化和自動化能夠有效的提高配網的運行效率，保證電網的運行安全和可靠性。配電系統是直接面向用戶的，它是電能供用的最后一個環節，所以對于確保人們能夠正常用電需求意義重大。當故障發生時，能夠快速找到故障，對配網供電可靠性和運行安全性的提高具有十分重要的實際意義。

1 配網自動化的概述

在電力系統中，自動化是實現科技化、現代化供電需求的重要途徑和手段，是利用將設備和網架作為基礎條件，最終為了達到檢監測和控制配電系統的目的。在整個運行過程中，對有關的信息加以集成，為了進一步實現對配電網系統的科學化管理。配電自動化系統是實現配網自動化的技術的一種手段，是將電子技術、網絡技術、通信技術以及計算機技術之間的融合。

2 有關配電網中故障定位技術的種類

如今配電網的故障定位技術分為以下2種：

第一種是：自動式故障檢測方法。

在沒有停電的狀態下配電網出現線路故障，是通過將特定的信號注入到系統中，實現將線路故障進行定位的方法。

第二種是：被動式故障檢測方法。

此定位技術通過使用故障發生前后線路出現的參數變化與出現故障時采集到的線路故障的信息來確定線路中的故障位置。

2.1 基于重合器的故障定位研究

在斷路器上安裝一個自動重合閉裝置，能夠使單一的斷路器具有保護和控制能力的開關設備，這就是重合器（Recloser）。具有進行設定次數的重合閉，在動作之后能夠自動進行復位和閉鎖。

如上圖1所示，L01和L02是2條線路。分別在線路上設置聯絡開關和分段開關，使線路成為幾段。分段開關是S1、S2、S3及S4，聯絡開關是R0，出線斷路器是R1和R2。通常情況下，R0是處于斷開狀態，其它開關是處于合閉狀態，整個系統是處于開環運行狀態。

各個開關的動作時序如圖2所示。

基于分段開關和重合器相配合的故障定位模式結構簡單，動作過程不需要通訊系統的參與，也不需要考慮操作電源問題，因此造價低，適用于通訊不便的偏遠地區及資金不充裕的項目。但是這種模式也存在以下不足：

（1）系統正常運行時，無法對電網負荷進行實時監控，無法掌握客戶用電規律，無法對負荷進行有效地預測。

（2）最優恢復供電方案無法在事故后進行確定。

（3）無法處理基于線路單相接地故障。

（4）整條線路的保護是通過線路出口的重合器進行的，降低了系統的安全性以及運行的可靠性。

2.2 FTU 故障定位模式技術

配電終端FTU （或DTU）能夠實時監控開關的運行情況，收集線路上的電壓、功率、電流以及開關分合情況等數據，將收集到的數據信息傳遞到配電自動化主站。主站系統通過配電終端監測的故障數據信息，通過觀察開關站、變電站的保護動作信號、開關分閉的有關數據進行統計、分析，進行綜合。判斷，啟動故障處理程序，快速確定故障類型以及故障區域，及時實現故障區域的快速隔離、故障區域的供電恢復。

如上圖3所示，L01和L02是2條線路。分別在線路上設置分段開關和聯絡開關，使線路隔離成了幾段。出線斷路器是，R1和R2，分段開關是S1、S2、S3及S4，聯絡開關是R0。一般正常運行狀態下R0是處于斷開狀態，其它的開關是處于合閉，整個系統是處于開環運行的狀態下。

目前較為廣泛使用的配電自動化建設方案就是基于FTU的故障處理，它能夠在幾秒到幾十秒之間快速實現故障區域的隔離，并且在幾十秒到幾分鐘之間實現非故障區域的恢復供電，但需要進行相應的通信系統建設，項目投資較大，適合于對電可靠性要求較高且資金充足的項目。

3 結束語

就目前而言，我國在自動化的故障技術方面的研究還不夠深入，對故障定位在技術上存在著一些缺陷，定位的容錯性欠缺以及不能夠進行精準的定位的問題。我國應該加快腳步對配電網故障技術的探討和深入的研究，充分的考慮其中的正確性和合理性，有效加強對其完善措施技術的研究，保證能夠正確、快速的對故障進行定位以及快速的處理線路故障。

參考文獻

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[2]趙政洪.配網自動化系統設計[D].四川大學，2005.

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作者簡介

周奇波（1981-），法學，曾畢業于浙江大學法學院，獲得大學本科學歷。政工師。現供職于寧波供電公司， 主要從事于電網企業管理、配電網工程管理等工作。

作者單位

寧波供電公司 浙江省寧波市 315000