配電調度應急搶修指揮系統的設計

王成 賈克音 秦迪 劉濤

摘要 我國的配電網相對比較復雜，所以在實際應用過程中非常容易發生各種各樣的故障，特別是接地故障更是頻繁發生，而其具有一定的隱蔽性，所以在查找的時候給工作人員造成了一定的難度，有的時候還得通過拉分段開關試送點來對故障點進行確定，這種方法對設備以及線路的運行安全都會造成一定的不良影響。在以往的故障分段定位過程中，往往都是采用故障指示器，其不能對信息進行遠距離的傳輸，也沒有對故障可以自動定位的功能，當然也不能對停電故障給呢進行智能判斷，都需要人工親力親為，大大增加了施工人員的工作量，也延長了故障排除時間。

【關鍵詞】故障指示器 接地 短路 停電 故障定位

1 輸配電網自動化的發展及問題

1.1 輸配電網自動化的發展及需求

隨著目前城市建設的深入，網架建設、一次設備改造、及光纖通信網絡建設也加快了進程，重點城市和部分城市核心區域己具備了建立配電自動化系統的條件。對于傳統意義上的配電自動化系統而言，盡管饋線自動化終端能夠實現故障的自動定位和隔離，但是其并不能將運行的各種設備接入到光纖通道中，而這些設備的更換還有通訊通道的加設都會造成大量資金的浪費。除此之外，如果對故障和通訊隔離速度進行過分的要求，其實并不會產生很好的經濟效益，電力設備和線路的大量頻繁異動都會使得通訊光纜的維護工作很難更近，進一步增加了后期使用和維護工作的難度。

1.2 解決方案

配電線路調度應急指揮監測系統在原有故障指示器產品的基礎上進行了深入研究后，開發出的國內領先的一種綜合故障監測定位解決方案。其解決了傳統故障指示器單相接地故障判斷準確度低及故障信息不可追隨的難題，增加停電智能判斷報警，也是綜合運用無線通信、信息網絡及新材料等現代科學發展的新技術而研制出來的一套智能故障定位裝置。

2 系統工作原理

配電線路調度應急指揮監測系統采用微功耗無線傳輸和3 G/4G無線傳輸技術，首先故障監測器可以對各種接地故障、短路故障、停電以及斷線故障進行有效的在線檢測，然后將這些所采集的故障信息以波形數據形式快速傳輸到集中器當中，集中器可以利用GPRS或者是SMS通訊方式把這些數據傳送到監控中心;其次，監控中心的相關系統軟件便可以對這些數據進行科學合理的分析與處理，并生成相應的故障查詢報表，充分引導相關的工作人員對故障點的迅速準確查找，大大提升了故障查找的效率。與此同時，還可以通過短信的方式將相關信息發送給相關的維護人員和部門負責人，有效實現了智能故障檢測，同時也為配電線路的安全使用提供了更加科學的依據。

3 故障判斷

當配電線路發生單項接地故障的時候，應該充分結合接地方式和接地條件來進行判斷，在實際操作過程中經常會發生各種暫態現象，其中包括了接地線路對地電壓下降、對地分布電容放電電流還有線路零序電流增大等多種情況，詳細特征情況如表l所示。

針對上述各項故障特征，該項目采用通過實時采集三相線路在線電流、線路對地電場、凍結故障三相暫態電流、三相無線同步計算零序電流等方法綜合性的進行接地故障判斷，如圖1所示。

傳統的零序電流檢測法，首先在采集方面，容易受到互感器精度的影響，且采集不方便，結構復雜，成本高且不現實;此外在電流識別方面，容易受到接地方式，運行方式等的影響，限制因素很多。

3.1 電流采集

故障檢測器通過采用高導磁材料的電磁感應電流傳感器和數字信號采樣技術，實時采集每個周波12點作傅里葉電流計算，準確得到當前線路的實時在線電流值，并且能實時捕獲小于一個周波（ 20ms）的電流突變信息。同時電流突變閥值、突變時間、持續時間等參數均可進行遠程參數調整。故障檢測器通過對故障相線路突變電流進行實時分析，同時通知通信終端進行凍結其余兩相故障時電流暫態信息，通過暫態對比分析法確定故障信息。

3.2 電場檢測

根據上述表l中性點不接地系統及經消弧線圈接地系統發生接地故障時非故障相電壓會升高，故障相電壓降低的特性，根據每相對地電場強度進行判斷接地故障。

3.3 零序電流同步計算

（1）通信終端接收到零序終端的同步請求后，實時通知三相故障檢測器進入同步接收狀態;

（2）故障檢測器接收到通信終端的同步命令后進入等待同步采樣計時狀態;

（3）通信終端確認三相檢測器均進入同步等待狀態后，廣播發送同步開始命令，命令三相檢測器同步進行若干個周波的同步采樣數據;

（4）同步時間結束后，通信終端通過收集三相故障檢測器同步時的采樣點信息，通過三相零序算法進行當前零序電流計算。

通過判斷故障后零序電流大小就可以判斷接地故障信息。

4 小結

隨著供電企業對供電可靠性的日益重視，配電線路調度應急指揮監測系統實現接地，短路，停電等故障的智能判斷，遠傳控制，后臺拓撲分析，在未來幾年將得到廣泛的應用，大大減少了電力運維人員的工作量，節省了人力物力，有廣泛的前景。

參考文獻

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