配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的有效性分析

史樂旻

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司溧陽市供電分公司，江蘇溧陽，213300）

1 自動(dòng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)原理

圖1為自動(dòng)檢測(cè)裝置的原理。在實(shí)際檢測(cè)當(dāng)中，可以依據(jù)各種不同的控制單元，從而設(shè)置各種對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方案，對(duì)于所要檢測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)定，各個(gè)項(xiàng)目都要將內(nèi)容以及預(yù)期清楚表明。在進(jìn)行測(cè)試之前，應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，結(jié)合實(shí)際模擬輸出線圈回路，在其中防止一定數(shù)量的故障指示器，制定對(duì)應(yīng)的方案，隨后進(jìn)行正式測(cè)試。流升壓裝置可以針對(duì)測(cè)試模型進(jìn)行一致控制，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理類，從而模擬實(shí)際可能發(fā)生的短路、接地等故障，在實(shí)際控制中，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程識(shí)別，分析故障指示器中的相關(guān)數(shù)據(jù)，以此判斷測(cè)試結(jié)果是否能夠達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，從而最終產(chǎn)生科學(xué)化的報(bào)告。

圖1 自動(dòng)檢測(cè)裝置原理圖

1.1 系統(tǒng)框圖

在實(shí)際當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)裝置，將其用于大電流高電壓之中，進(jìn)行統(tǒng)一輸出，僅僅只需要較少的資金用來啟動(dòng)，同時(shí)設(shè)備容量也相對(duì)較少。在對(duì)其進(jìn)行測(cè)試之中，應(yīng)當(dāng)將一定數(shù)量的故障指示器放置于模擬輸出回路當(dāng)中，統(tǒng)一集中，采用單元模式對(duì)升壓裝置進(jìn)行控制措施，從而模擬故障電流，隨后將故障裝置的具體情況進(jìn)行集中收集，借助圖像識(shí)別技術(shù)，處理圖像，使得能夠準(zhǔn)確得到輸出結(jié)論。系統(tǒng)據(jù)此對(duì)于狀態(tài)采取展示，同時(shí)針對(duì)氣壓以及電壓進(jìn)行恰當(dāng)調(diào)節(jié)，結(jié)合實(shí)際模擬線路運(yùn)行，對(duì)于短路以及接地故障采取試驗(yàn)，根據(jù)各種試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)定位裝置，同時(shí)自動(dòng)化產(chǎn)生報(bào)表。如圖2。

圖2 自動(dòng)檢測(cè)裝置的系統(tǒng)框圖

1.2 電流電壓模擬系統(tǒng)

自動(dòng)檢測(cè)裝置可以通過模擬出的電流電壓系統(tǒng)，聯(lián)系具備高精度的電源，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，從而使設(shè)計(jì)方案的資金投入得到降低，還可以保證穩(wěn)定對(duì)大電流產(chǎn)生輸出，依據(jù)實(shí)際需求，從而自行設(shè)置出電流輸出時(shí)間，提升其輸出精度，從而確保電流以及電壓能夠持續(xù)存在于同一個(gè)范圍之內(nèi)。圖3為基本原理。

圖3 低成本小容量的方案實(shí)現(xiàn)大電流高電壓輸出原理圖

2 配電線路運(yùn)行中存在的問題

2.1 管理力度不強(qiáng)

在監(jiān)測(cè)電線路故障過程中，會(huì)涉及到多個(gè)方面，導(dǎo)致工作內(nèi)容較為復(fù)雜、繁重。根據(jù)目前的資料來看，有關(guān)于該技術(shù)的政策以及相規(guī)定的內(nèi)容較少，缺乏實(shí)際應(yīng)用參考價(jià)值。與此同時(shí)，在協(xié)調(diào)方面，部分企業(yè)未落實(shí)到位，使得統(tǒng)計(jì)整理配電線路故障系統(tǒng)中數(shù)據(jù)針對(duì)性較弱，缺乏管理方面的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，導(dǎo)致管理內(nèi)容不夠具體化，工作人員在實(shí)施的過程中也會(huì)由于缺乏管理導(dǎo)致出現(xiàn)差錯(cuò)，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。在實(shí)際當(dāng)中選擇調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)思路進(jìn)行應(yīng)用當(dāng)中，往往會(huì)過于注重應(yīng)用，從而忽略了恰當(dāng)?shù)墓芾矸绞剑瑢?dǎo)致現(xiàn)存的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確整理出。

2.2 未全面考慮整合信息和關(guān)聯(lián)性

根據(jù)走訪調(diào)查研究顯示，為保證工作有效率，在設(shè)計(jì)GIS和SCADA模型、接口等內(nèi)容時(shí)，部分企業(yè)會(huì)在未確定詳細(xì)設(shè)計(jì)方案情況下而開展工作，對(duì)后續(xù)管理配電線路故障工作中產(chǎn)生嚴(yán)重影響，實(shí)施進(jìn)展受到阻礙，反而影響工作效果，還會(huì)因此而投入額外的人力以及物力等。與此同時(shí)，在對(duì)于GIS應(yīng)用期間，只關(guān)注于配網(wǎng)建模方面，僅僅只能達(dá)到靜態(tài)應(yīng)用，無法實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的動(dòng)態(tài)應(yīng)用。基于此，在對(duì)于管理體系實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確劃分各個(gè)工作職責(zé)，著重關(guān)注于數(shù)據(jù)整理方面。在此期間，還有其他不足之處影響最終工作效果，比如開發(fā)廠商對(duì)于供電企業(yè)中的配網(wǎng)管理結(jié)構(gòu)以及流程不能準(zhǔn)確掌握，導(dǎo)致裝置產(chǎn)品無法準(zhǔn)確進(jìn)行適用，同時(shí)，一些相關(guān)技術(shù)對(duì)于配電線路之中的實(shí)際定位缺乏認(rèn)知，無法清除了解應(yīng)用主體，從而影響后期應(yīng)用，無法實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。

3 在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)

3.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)

在對(duì)配電線路設(shè)計(jì)過程中，能夠發(fā)現(xiàn)構(gòu)建的通信模塊有著網(wǎng)絡(luò)路、中繼、網(wǎng)絡(luò)通信等多項(xiàng)功能。在此期間，每個(gè)通信模塊均可應(yīng)用。通過連接FTU，繼而將與開關(guān)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集。在多種電網(wǎng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)且統(tǒng)一整理遙信遙測(cè)信息，隨后將其合并。在此期間，相關(guān)工作人員還可利用已經(jīng)組建的通信網(wǎng)絡(luò)，使其能夠最短時(shí)間內(nèi)傳達(dá)到主站，能夠在主站內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè)。在自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)中，強(qiáng)化定位故障功能，訴后劍氣傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)當(dāng)中，有效提升管理系統(tǒng)的運(yùn)行能力以及最終效果，最大限度確保根據(jù)相應(yīng)的信息實(shí)現(xiàn)快速停電以及復(fù)電信息。

由于配電線路作為電力系統(tǒng)當(dāng)中最為重要的組成部位，而其中的主站系統(tǒng)更是重中之重。在主站系統(tǒng)課中，涵蓋著多種有著實(shí)際效果的功能，繼而精準(zhǔn)檢測(cè)地面信息數(shù)據(jù)，完善接線圖，使其結(jié)合，升級(jí)配電線路當(dāng)中的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，針對(duì)告警以故障信息進(jìn)行收集，隨后將其整合，使得將各種數(shù)據(jù)以及信息轉(zhuǎn)換為圖像或圖形在屏幕之中顯示出來，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)涵蓋著電流、工況等其他內(nèi)容。在此期間，倘若運(yùn)行情況較比臨界值要高，亦或是存在某種故障，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告或其他相關(guān)故障信息，從而第一時(shí)間是工作人員了解出現(xiàn)的設(shè)備和線路問題。根據(jù)由于故障而發(fā)生的停電、指標(biāo)、范圍等異常情況，要想針對(duì)性進(jìn)行分析，則需要相關(guān)工作者持續(xù)性優(yōu)化管理故障與警告功能。第一，設(shè)定臨界值，此數(shù)值要與警告、觸發(fā)故障界限點(diǎn)相符合。第二，當(dāng)出現(xiàn)故障問題時(shí)，對(duì)于所要處理的流程進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)還應(yīng)該將營銷系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)產(chǎn)生對(duì)接，系統(tǒng)之間連通是較為主要的目的，繼而達(dá)到協(xié)同統(tǒng)一，確保對(duì)于信息交流實(shí)現(xiàn)有效溝通。第三，需要實(shí)施管理通信網(wǎng)絡(luò)，全方位整理有關(guān)每個(gè)通信模塊的信息數(shù)據(jù)，繼而確保合理配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

3.2 掌握設(shè)計(jì)思想

（1）表示層：在配電線路當(dāng)中的表示層，主要應(yīng)用展示圖像方法，例如flash、jfreechar、SV等，利用當(dāng)中信息而展示動(dòng)態(tài)。在此過程中，前臺(tái)腳步語言應(yīng)用代碼庫，例如extjs等，能夠?qū)崿F(xiàn)和之相關(guān)的內(nèi)容。在JSP頁面上，一般看不到嵌入Java代碼，其主要是為增強(qiáng)代碼可讀性，繼而在自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)中能夠充分發(fā)揮出效果。

（2）業(yè)務(wù)層：在配電線路當(dāng)中的業(yè)務(wù)層，主要發(fā)揮控制作用的為Struts組件。為實(shí)現(xiàn)這一目的，可以使用業(yè)務(wù)邏輯類JavaBean或ActionServlet。對(duì)信息進(jìn)行整合時(shí)，可以應(yīng)用Spring框架。對(duì)于處理容器組件里的校驗(yàn)、業(yè)務(wù)邏輯等，也可以起到校對(duì)的效果。此外，在JavaBean當(dāng)中，為確保業(yè)務(wù)邏輯能夠充分發(fā)揮作用，繼而使得自動(dòng)化更加具備實(shí)用性，還應(yīng)當(dāng)保留數(shù)據(jù)信息之間持久層關(guān)聯(lián)。例如，某個(gè)電力企業(yè)開發(fā)出一種裝置，屬于新式配電線路故障監(jiān)測(cè)設(shè)備，固定架放置于頂部，有著絕緣繞線器。在仔細(xì)分析固定架底部結(jié)構(gòu)后可以發(fā)現(xiàn)，無第一支撐桿、第二支撐桿。與此同時(shí)，部分監(jiān)控器處于這些設(shè)備周圍，使得能夠更加降準(zhǔn)的定位器中存在的故障問題，而在輸電線路當(dāng)中定位器底部當(dāng)中存在固定板，使其對(duì)于配電線路能夠精準(zhǔn)整合，從而實(shí)施檢測(cè)，它具有多種優(yōu)點(diǎn)，例如操作較為簡單、安裝方便、效率高等。當(dāng)完成安裝之后，會(huì)產(chǎn)生出設(shè)備平臺(tái)。根據(jù)相關(guān)研究消失，該設(shè)備具有較強(qiáng)的通用性以及可擴(kuò)展性，并且可以設(shè)置凸塊，從而使得電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，使得電線線路檢測(cè)、傳輸功能得以實(shí)現(xiàn)。

4 配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 配電終端

在對(duì)終端選點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)掌握配電準(zhǔn)則，從而使業(yè)務(wù)當(dāng)中的主要目標(biāo)得以突出，結(jié)合供電的設(shè)備使用等實(shí)際情況，擇選出具有針對(duì)性的配電自動(dòng)化終端優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。此外，為能夠強(qiáng)化設(shè)備的處理功能，在結(jié)合實(shí)際情況下，實(shí)現(xiàn)智能化區(qū)域配電故障，還要詳盡分析當(dāng)今各種通信方式，并且對(duì)于配電終端特點(diǎn)還需更加深入的分析，選擇出較為符合的電纜線路，例如C類供電區(qū)域、10kV電纜線路等。在10kV電纜線路于節(jié)點(diǎn)中，關(guān)鍵內(nèi)容為故障指示器終端，其可以完善建設(shè)，合理性得以保障。在電網(wǎng)中應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，能夠促使配電終端可靠性更強(qiáng)，使得配置得以優(yōu)化，提升配電網(wǎng)靈活度。隨后采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施改造和建設(shè)，使得能夠納入到配變監(jiān)測(cè)終端之中的電流以及電能質(zhì)量等內(nèi)容當(dāng)中，全方位檢測(cè)信息，將范圍擴(kuò)大，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配電采集工作。與此同時(shí)，位于配電終端的主電源裝置，還要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。在合理設(shè)計(jì)時(shí)，還要確保采取單獨(dú)安裝電壓方式，能夠獲取到電。

4.2 通信系統(tǒng)

從以往經(jīng)驗(yàn)來看，在監(jiān)測(cè)配電線路故障時(shí)，由于裝置不能實(shí)時(shí)完成監(jiān)測(cè)，有著一定局限性，故而在傳遞信息時(shí)不能夠完全實(shí)現(xiàn)。在此當(dāng)中，主要的問題為通信通道發(fā)生故障，對(duì)正常運(yùn)行配電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至是因?yàn)榻Y(jié)果出現(xiàn)誤差，可能致使發(fā)生癱瘓情況而不能夠正常使用，負(fù)面影響范圍較大。基于此，應(yīng)當(dāng)合作正關(guān)注通信系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)，依據(jù)當(dāng)前已有的通信資源，使得能夠快速得知所發(fā)生的的故障信息內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際情況，強(qiáng)化通信系統(tǒng)的應(yīng)用效果，同時(shí)還要考慮到運(yùn)行當(dāng)中可能會(huì)發(fā)生的問題，改進(jìn)網(wǎng)架地理結(jié)構(gòu)。尤其是對(duì)于電力管溝進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)工作時(shí)，光纜敷設(shè)位置需要提前預(yù)留出。參照目前通信系統(tǒng)存在的特異性，對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步更新，從而徹底實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)化檢測(cè)完全應(yīng)用于配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中。當(dāng)前整個(gè)社會(huì)發(fā)展都離不開通信，各種信息傳遞都要依靠于此，因此通信可靠性的需求極高，而“三遙”配電節(jié)點(diǎn)中也需要采用光纖專的網(wǎng)通信方式，可以使得無線通信更具備有效性，從而使得配電網(wǎng)故障檢測(cè)方案能夠得以不斷進(jìn)行完善與發(fā)展。

4.3 檢測(cè)能力

以往采用的檢測(cè)方法，往往需要投入大量的人力、物力以及資金等，在檢測(cè)接地故障時(shí)，往往需要較長的時(shí)間，一般為兩天以上，工作效率得不到保障。隨著時(shí)代發(fā)展，技術(shù)不斷更新，目前選擇應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)裝置進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，僅僅只需要一個(gè)小時(shí)的時(shí)間就可以完整整體工作，縮短終端檢測(cè)時(shí)間，提高工作效率。除此之外，以往選擇應(yīng)用傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所能檢測(cè)的設(shè)備較為有限，而應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以同時(shí)檢測(cè)十幾臺(tái)設(shè)備，而檢測(cè)的時(shí)間相較于以往傳統(tǒng)方式，要更短，通常情況下只需要幾個(gè)小時(shí)就可以完成全部工作。以往選擇傳統(tǒng)方式進(jìn)行檢測(cè)，在一年的時(shí)間內(nèi)，只能檢測(cè)100多組，檢測(cè)時(shí)間長，速度慢，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的實(shí)際需求，而采用自動(dòng)檢測(cè)裝置，在檢測(cè)結(jié)束之后就可以直接獲取到檢測(cè)報(bào)告，同等的一年時(shí)間之內(nèi)，可以檢測(cè)2萬多組，檢測(cè)能力得到顯著提升。