配網自動化系統故障處理技術的研究及應用

洪偉杰

摘 要：在配網自動化系統中，小電流接地故障較為常見，對電網運行將會產生嚴重的負面影響。在配電自動化系統運行過程中，故障定位功能至關重要，能確保系統穩定運行。通過故障定位，能對故障發生范圍進行控制，促使故障處理效率有效提升。該文通過分析電網調度自動化的常見故障，針對不同的故障原因進行了詳細的說明并提出了幾點改進建議，希望能提升電網調度的技術水平，促進電網調度效率提高，進而使其發揮出真正的價值，為我國社會發展提供動力支持。

關鍵詞：配網自動化；系統故障；處理技術

1 引言

隨著城市化進程的不斷加快，人們的生活水平與生活質量較以往而言有了大幅提升，因此，對于電力的需求與依賴程度不斷提高。這就要求供電企業需要結合實際狀況，對配網實施針對性的改造，大量引入自動化技術，從而提高配網的自動化程度。配網自動化能夠在配網出現故障時對故障問題進行分析，并且可以快速、精確的隔離故障，將其控制在一個較小可控范圍之內，避免給整個配電網帶來不利影響，甚至引起大規模停電，確保供電的可靠性與安全性。

2 配網自動化概述

2.1 配網自動化特點

在配網自動化運行中，可以有效提高其運行效率、保證供電質量，在對配網進行自動控制的基礎上，采用計算機技術構建成統一系統，可以有效監管配網運行，減少其中的工作量，還可及時發現存在的故障類型，方便采取措施及時解決。

2.2 配網自動化的功能

在城市配網自動化運行中，具有良好的效用，其功能主要是以下幾方面：第一，以實際電壓為依據，電壓管理系統可以自動控制無功補償電容器的投切；第二，通過采集監控系統來監視電網運行，及時收集其運行參數等，還可進行自動報警；第三，故障診斷系統可以自動辨別出現故障的環節，并分析其故障原因，自動斷電來降低損失，還可以將事故報告、現場維修存檔共用。配網自動化系統組成主要包括了配電主站、配電子站、配電遠方終端和通信網絡，常采用的通信方式有三種，即無線通信、光纖和終壓載波。

3 電網調度自動化常見故障

3.1 絕緣子污物過多誘發線路跳閘故障問題

就當前實際狀況而言，配網的大多數設施都是直接與外界空氣環境相接觸，在運行一段時間之后，難免會在配網各個結構中持續不斷積累大量的污物與粉塵；再加上后期的運維管護難度大且力度低，使得這些污物無法被及時清理。這就會使配網的部分部件如絕緣子因堆積大量污物而出現局部放電的現象，從而誘發如線路跳閘以及單相接地等配網故障問題。除此之外，在部分極端環境下，也會增加配網故障題出現的幾率。例如，長時間處在空氣濕度較大的環境中，配網構件的絕緣性能會因為水的侵蝕不斷下降，久而久之，勢必會帶來線路斷裂、放電以及閃絡等故障問題，需要引起相關部門高度的重視。

3.2 雷電危害

雷電是一種重大自然災害，對電網調度有著巨大威脅。近年來，雷電災害事故頻發，造成嚴重的事故，國家及社會對其的重視度也在逐漸增加。例如，在某地區各類電網災害中，雷電災害造成電網災害的比例已經超出了70%。從電力運行整體狀況來說，雷電危害不僅能破壞管線，還會引起設備損壞及故障，嚴重影響電網調度自動化的進行；在嚴重災害情況下甚至會引發火災，造成人員傷亡，帶來不可挽回的傷害。

3.3 配網設備老化

在配網自動化構建中，還容易出現的故障就是配網設備的老化。一旦配網設備老化速度加快，將導致配網供電能力的減弱。而在我國經濟快速發展下，人們用電需求也在急劇增加，配網供電能力減弱就無法滿足人們用電需求量增加的要求。因而配電設備老化問題的嚴重性可見一斑。除此之外，在設備老化時，會導致設備的絕緣性和負荷性降低，無法滿足線路安全運行的需求，就會出現設備被擊穿燒毀的情況，在影響城市供電的同時，還會阻礙城市的發展。

4 配網自動化系統故障處理技術

4.1 改善不同網架結構

針對開環配網和單電源配網問題，可將故障點定位與線路上的斷路器、聯絡開關和分段開端，以此作為節點，再編排號碼，這樣可以形成故障信息矩陣和網絡描述，計算后可以獲得故障判斷矩陣。此外，多電源配網的故障處理，需要首先對其電流流向進行思考，從而可以將其轉化為單電源配網故障情況，實現對單一電源進線假設，對矩陣算法進行改進后再求出故障值，從而完成對閉環環網運行模式故障定位工作。

4.2 科學規劃配網自動化系統

首先，為了能夠降低供電故障的影響，可以運用區域劃分的供電方式，這樣當出現故障時，只是對其本區域范圍內的用電產生影響，而其它區域供電不會出現異常的情況。通常情況下，可以按三種形式對其供電區域進行劃分。一是按供電能力劃分，另兩種形式分別是根據供電區域與用電狀態劃分。通過區域劃分，可以獨立進行供電，彼此互不干涉，有效避免了連帶故障現象的發生。在采用區域劃分供電模式時，需要安裝斷路器設備，但它的成本是比較高的，因此可以用成本比較低的負荷式開關替代，可以減少資金的投入，確保該模式有效實施。其次，配網自動化系統線路模式有很多種，其中經常使用的是環形式線路網。這種線路模式之所以得到了廣泛應用，有很大一部分原因是其能夠在一定程度上解決供電不足問題，降低了故障出現的概率，而且環形式的線路模式還有利于增加供電機能，對供電效率與質量的提升具有重要意義。

4.3 采取防護措施，減輕雷電損害

要有效防控雷電災害對電網調度自動化的影響、避免人員及設備損傷，就必須采取有效防范措施。首先，所有的自動化設備及系統都要設置獨立供電裝置，避免突然斷電對系統造成損傷。其次，在交流輸入端還應配備防雷裝置，加強電網防雷處理。最后，防護通信通道也要進行防雷，在專線通道及104通道都要進行防雷處理，避免電擊。這樣做能夠有效提升雷電災害的應對能力，進而保障電網調度自動化系統正常運行。

4.4 加強配網使用能效和性能

自動化測試的重要工作之一就是在配網自動化的情況下可以保證程序回歸測試的便捷性，在頻繁對程序進行修改時，效果更好。和期望測試結構的可預測性不同，回歸測試的動作都是確定的，在回歸測驗的自動化情況下，可以有效將回歸測試效率提高，從而縮短測試時間，實現在較少時間下進行測試。此外，手工測試難以進行的測試，配網自動化都可以進行，從而實現對大量用戶的同時測試。

5 結束語

配網自動化運行對配電網運行情況以及線路事故綜合處理具有重要意義，能全面監控電網，使得后續線路故障處理也有重要參照依據。在配網自動化系統線路故障快速定位法應用基礎上，要實時掌握線路基本運行數據，對配電網深入分析，對系統運行情況進行綜合評價，對電網運行方式合理模擬，分析可能發生的各項事故。對事故發生危害進行模擬。通過各項分析，保障配網運行穩定性、經濟性、安全性有效提升。

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