配電自動化故障自愈技術探究

鄭 瀟，印 棟

（國網江蘇省電力有限公司丹陽市供電分公司，江蘇 鎮江 212300）

0 引 言

配電自動化系統應用中，智能化管理可為系統提供強大的保障。尤其是基于配電自動化的故障自愈技術，可故障定位、故障隔離及供電恢復。因此，本文分析了配電自動化系統故障自愈技術。

1 配電自動化系統概念

配電自動化系統是配電自動化技術的載體，可實現配網運行監控，具備配電設備檢測控制、故障處理、數據采集及相關應用系統互連等功能，主要是由主戰系統、通信系統及終端設備組成[1]。

2 配電自動化故障自愈方案分析

配電自動化故障自愈方案需從兩個方面進行考慮。第一，了解集中式饋線自動化；第二，分析智能分布式饋線自動化。

2.1 集中式饋線自動化

集中配電自動化包括饋線自動化、主戰系統、分布測量及控制終端。實際終端設備在測試電流中需直接識別故障類型，然后為主機傳送故障信息，從而分析故障部分，以實現對開關動作的主系統遠程控制，實現負荷恢復供電，滿足故障隔離處理。因此，故障處理中，配電變電站自動化和配電饋線自動化處于主導地位，其配電終端包含了遠程控制指令執行和信息采集處理[2]。

若分析故障時發現，線路存在多個電源點，則系統需考量轉供方式。第一，考慮實時負載比和系統穩定，在帶路操作中利用最優聯絡點實現可靠供電。第二，考慮用戶可靠性水平，在多電源點用戶中對帶路線路進行選擇，需防范選擇同一線路。

策略優化后，優勢在于可利用主站集中式擁有負荷數據和全網拓撲模型等信息的讀取能力，配合有效的整合信息資源，以提升具體恢復策略的可用性和最優性；劣勢在于經過故障分析后，才可實現對處理策略的整體實施，與就地分布式動作相比，需要時間更長。

2.2 智能分布式饋線自動化

智能分布式饋線自動化是考慮到終端通信本身的自由度，從而實現定位故障、恢復故障及隔離故障等操作，主要是利用配電終端之間的邏輯關系自動處理故障。此外，利用智能分布式饋線自動化系統和配電主站之間的三遙互聯可產生匹配。饋線自動化動作中，主站屬于觀測者。

3 配電自動化故障自愈的實際應用

對配電自動化故障自愈技術的探討需從實際應用出發，應對故障自愈的故障進行模擬，以提出相應的故障處理措施，具體可分為零序故障處理和線路速斷故障處理。

3.1 故障自愈的故障模擬

針對變電站10 kV 781出線，模擬系統本身的饋線自動化功能，以實現對配電自動化故障自愈實際策略的合理分析和判斷[3]。本次模擬主要針對簡單故障進行處理。

一旦出現故障，通過饋線自動化判斷故障點位置，并通過遙控直接隔離故障點，然后對非故障區域實施恢復供電。配電自動化會直接啟動饋線自動化功能，從而自動處理故障。

3.2 故障的實際處理

3.2.1 零序故障處理過程

第一，故障背景。本線路中包含22個配電站點，2015年實施配電自動化的遙控、遙信及遙測改造，2016年調試成功，并接入配電主站。2016年實施開關實際的傳動操作。2017年通過故障自愈審核，并投入全自動饋線自動化處理。

第二，基本情況分析。2016年6月1日，變電站的10 kV 169開關零序掉閘。本次故障主要是16900006桿刀閘出現底座碎一相的問題，可能引發單相接地故障。配電主站的啟動屬于自動化的FA，通過判斷故障實際區域，就可讓故障自愈擁有對應策略來予以處理[4]。

第三，故障處理。開關零序掉閘→開啟故障自愈，并快速定位故障→完成定位，判斷在16904負3～16918負1區域出現故障，自動控分16918負1開關和16904負3開關→16918負1預置成功→16918負1控分成功→16904負3預置成功→16904負3控分成功→遙控合上169開關→16908負1預置成功→負1控合成功。

第四，故障評估。故障發生后，配電自動化主戰受到EMS系統開關零序保護動作和開關分閘的保護，可實現對饋線自動化策略的正式啟動。同時，故障信息接收后，可對故障區域進行合理有效地判斷。故障恢復和故障隔離中，讓配電站點可接收遙控相應的指令，以便后續的判斷處理，確保準確定位故障，并處理故障。此過程只需3 min就可完成，屬于成功案例之一。

3.2.2 線路速斷故障處理過程

第一，故障背景。變電站內部有9個配電站點，2015年已將紀1610和NK82實現了自動化改造，成為三遙站。2016年2月成功調整并直接接入主站，同年5月實現開關實際的傳動操作。2016年12月完成審核，直接投入到全自動的FA處理。

第二，故障基本情況。2015年8月1日，16開關速斷掉閘。本次故障主要是外力對電纜產生破壞，最終導致相間故障的出現。配電主站直接啟動全自動FA策略，對故障區域進行準確判斷，但在執行策略后，1610負3出現了失敗，最終使自動執行被中止。

第三，故障處理過程。紀16開關速斷掉閘→系統定位故障→完成定位后，紀16出口～1610負3區間出現故障；自動控分紀1610負3→紀1610負3控分失敗→紀1610負3控分失敗→紀1610負3控分失敗→由于自動隔離失敗，從而轉成人工操作。

第四，故障評估。首先，啟動全自動FA策略后，主站受到速斷保護和對應的開關分閘動作信號保護，會直接啟動饋線自動化策略。其次，對故障區域做好判斷處理。通過分析發現，本次判斷是完全正確的。最后，執行過程。本次線路中，實施配電自動化三遙改造的只有紀1610和NK82兩處。所以對紀1610下達分控指令，但因其遙控出現失敗，導致饋線自動化策略被中止。

第五，評估總結。實施處理后，可完成啟動策略，并實現了對故障區域的合理判斷。因為出現遙控失敗問題，導致執行過程無法完成。后續查找后發現，主要原因是通信中斷，導致主站下達的控分指令沒有被接收到，最終導致整個故障處理過程出現失敗[5]。

4 結 論

為滿足新形勢下的用戶需求，需實現配電自動化處理，并配合配電自動化故障自愈技術的使用。因此，探討了配電故障自愈技術。通過基本理論和實際案例分析，明確了配電故障自愈的有效途徑，促進了故障自愈技術的發展。