計(jì)量自動(dòng)化的配網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及故障研判的研究與應(yīng)用

歐華毅

摘要：計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)是將負(fù)荷數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，依據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)計(jì)劃單，對(duì)自動(dòng)化配網(wǎng)進(jìn)行研究，通過監(jiān)測(cè)線路故障數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)告警和展示?；诖?，本文先是簡(jiǎn)單介紹了計(jì)量自動(dòng)化配網(wǎng)，其次對(duì)配網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及故障研判展開了具體的分析，通過故障研判，可以有效縮短定位線路故障的時(shí)間，能夠提高電網(wǎng)的安全性，減少人工勞動(dòng)力，保障配電網(wǎng)的穩(wěn)定供電。

關(guān)鍵詞：計(jì)量自動(dòng)化;配電網(wǎng);遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);故障研判

引言：

在配電網(wǎng)中包含復(fù)雜的線路，形成停電故障的原因多種多樣，尤其是配電線路出現(xiàn)故障的概率十分高。在故障發(fā)生后，從發(fā)現(xiàn)故障到定位故障需要花費(fèi)大量的時(shí)間，如果可以縮短定位故障的時(shí)間，那么工作人員可以更快感到故障位置，及早排除故障恢復(fù)電網(wǎng)供電，提高電網(wǎng)供電的可靠性，最大程度上減少巡線的市場(chǎng)，提高配電網(wǎng)的供電效率。

一、計(jì)量自動(dòng)化配網(wǎng)

配網(wǎng)自動(dòng)化集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)以及配電設(shè)備等多方面的技術(shù)手段，是發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的理想工具，但是自動(dòng)化建設(shè)涉及到諸多方面，內(nèi)容十分復(fù)雜。計(jì)量自動(dòng)化配網(wǎng)作為一個(gè)龐大的工程，需要大量的資金投入和長(zhǎng)期建設(shè)，才能實(shí)現(xiàn)全覆蓋配電網(wǎng)。計(jì)量自動(dòng)化負(fù)荷實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為研究的基礎(chǔ)，集成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)依據(jù)，對(duì)線路故障展開監(jiān)測(cè)分析，借助GIS拓?fù)浼夹g(shù)以及單線圖渲染技術(shù)，完成線路故障警示以及可視化展示[1]。

二、計(jì)量自動(dòng)化的配網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及故障停電研判的應(yīng)用

（一）停電分類

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，受到多方面因素影響，導(dǎo)致電網(wǎng)故障問題，使得線路出現(xiàn)停電事故。因此，需要對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行研判和監(jiān)測(cè)，先要對(duì)停電事件進(jìn)行合理分類。按照停電事件不同情況可以分成以下幾類：

（1）預(yù)安排停電。指的是提前做出停電安排，或者提前6小時(shí)做出調(diào)度申請(qǐng)，將停電情況提前通知給用戶。在預(yù)安排停電中，由于施工原因或者是檢修原因造成的停電安排可以劃定為計(jì)劃停電。沒有經(jīng)過正式安排，但是6小時(shí)以內(nèi)按照程序?qū)χ饕脩暨M(jìn)行通知。如在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，由于電網(wǎng)存在亟待處理的缺陷，臨時(shí)安排停電。這種情況劃定為臨時(shí)停電。如果電力系統(tǒng)中出現(xiàn)容量不足或者供電異常等情況，不能按照原本的計(jì)劃進(jìn)行供電，需要限電處理，這種情況劃定為錯(cuò)峰限電。對(duì)于不按時(shí)繳納電費(fèi)，或者違反供電秩序的用戶進(jìn)行制止停電，可以稱作是欠費(fèi)違約的停電。

（2）故障停電。是指電力系統(tǒng)沒有按照規(guī)定向調(diào)度申請(qǐng)，提前6小時(shí)得到批準(zhǔn)，下發(fā)通知給主要用戶所進(jìn)行的停電。這類停電可以劃分成兩種，一種是主網(wǎng)故障的停電，如果主網(wǎng)出現(xiàn)變電站全停或者母線失壓，將會(huì)導(dǎo)致大面積停電故障。第二種是配網(wǎng)故障導(dǎo)致停電，多是由于開關(guān)跳閘、變壓器停電或者分支線路停電所造成的。

（二）數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

導(dǎo)致配電網(wǎng)停電有多種原因，各種業(yè)務(wù)有著多個(gè)數(shù)據(jù)來源，需要根據(jù)停電事件分類，確定業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展開監(jiān)測(cè)。如對(duì)預(yù)安排停電數(shù)據(jù)，根據(jù)配網(wǎng)系統(tǒng)中停電計(jì)劃單來獲得檢修停電數(shù)據(jù)。根據(jù)集約化系統(tǒng)中的臨時(shí)停電計(jì)劃掌握臨時(shí)停電數(shù)據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)強(qiáng)制錯(cuò)峰停電的計(jì)劃單掌握錯(cuò)峰停電數(shù)據(jù)。根據(jù)營(yíng)銷系統(tǒng)中違約停電的安排掌握欠費(fèi)違約停電的數(shù)據(jù)。根據(jù)主網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中故障信息，獲得主網(wǎng)停電的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)計(jì)量自動(dòng)化變壓器內(nèi)的電流數(shù)據(jù)來獲得配網(wǎng)停電數(shù)據(jù)。

（三）停電研判

借助線路和設(shè)備負(fù)荷對(duì)停電事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)設(shè)備連接關(guān)系追蹤停電范圍和位置，同時(shí)根據(jù)預(yù)判得到的實(shí)際停電范圍和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)比，可以將正常停電排除，確定故障停電的實(shí)際位置以及具體范圍。對(duì)停電事件的監(jiān)測(cè)，要讀取計(jì)量自動(dòng)化顯示的實(shí)時(shí)電流值，一旦檢測(cè)到變壓器電流達(dá)到零的時(shí)候，或者電流值趨近于閾值，在變壓器上增加停電標(biāo)識(shí)，按照饋線形成停電的清單[2]。在GIS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠A(chǔ)上，從無流變壓器開始展開拓?fù)渥粉?，確定上一級(jí)別中開關(guān)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)該開關(guān)下所有變壓器分析，一旦發(fā)現(xiàn)所有變壓器都處于無流狀態(tài)，那么可以判定這個(gè)開關(guān)是停電狀態(tài)。從分支開關(guān)出發(fā)，使用遞歸方法來確定實(shí)際停電的位置，計(jì)算停電源。

將配電網(wǎng)中生產(chǎn)、調(diào)度、營(yíng)銷中檢修停電、錯(cuò)峰停電、臨時(shí)停電以及違約停電各個(gè)計(jì)劃抽取出來，形成停電信息池。將合并之后的信息池和實(shí)際停電事件進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際停電的范圍和計(jì)劃停電范圍相一致，那么實(shí)際停電事件在計(jì)劃停電范圍之內(nèi)，可以判定為預(yù)停電事件。相反地，則判定為故障停電，發(fā)出告警信息提醒。

（四）案例分析

以廣東省電網(wǎng)公司供電局為例，該公司建立了大型集成化項(xiàng)目，建立了配電網(wǎng)生產(chǎn)、集約化、GIS以及計(jì)量自動(dòng)化的綜合信息系統(tǒng)，形成了主配網(wǎng)拓?fù)淦唇庸芾頇C(jī)制。在用電調(diào)度平臺(tái)上可以隨時(shí)獲取SCADA發(fā)出的告警信息。隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的逐漸完善，可以逐漸實(shí)現(xiàn)全范圍監(jiān)控，減少人工現(xiàn)場(chǎng)巡視投訴故障的情況，提高客戶滿意度。利用信息技術(shù)建設(shè)計(jì)量自動(dòng)化停電監(jiān)測(cè)與研判系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、確認(rèn)故障以及告警管理等功能，讓配電網(wǎng)可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)識(shí)別停電故障，減少停電故障帶給電網(wǎng)的影響。

結(jié)論：

綜上所述，本文通過對(duì)計(jì)量自動(dòng)化配網(wǎng)中故障監(jiān)測(cè)、研判分析，利用計(jì)量終端獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比停電計(jì)劃單，確定故障停電的具體位置以及實(shí)際范圍，實(shí)現(xiàn)了故障監(jiān)測(cè)研判的功能，有效的解決電網(wǎng)故障發(fā)現(xiàn)慢、定位效率低的問題，從而以信息化手段提高電網(wǎng)有效性。使用這種手段展開停電研判，能夠減少資金投入，縮短停電復(fù)電時(shí)間，極大提高復(fù)電的效率，對(duì)于擴(kuò)大社會(huì)效益、提高經(jīng)濟(jì)收益，具有重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁堅(jiān)祥.配網(wǎng)諧波遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)及其遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)路徑[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017（12）：75-76+79.

[2]秦銀海.配網(wǎng)諧波遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2015（23）：9-11.