智能配电网故障自愈技术研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇智能配电网故障自愈技术研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：智能配电网故障的复杂性给相关工作带来了很大难题，选择合理的故障处理策略尤为重要。文章主要对故障自愈控制技术及其系统处理过程和相关策略进行分析和探讨，以期提高对智能配电网故障自愈技术的认识。

关键词：智能配电网；故障自愈；处理流程；处理策略

1 配电网故障自愈控制技术及处理流程

1.1 故障自愈控制技术

所谓故障自愈计数，即借助先进的保护和控制手段，实时掌握电网运行状态，能够及时发现、诊断和排除故障隐患，尽可能减少人为干预，最大限度降低对非鼓掌用户正常供电的影响，相关技术的推广，对保证电网运行稳定性和提高供电可靠性具有重要的意义。概括来讲，故障自愈体现在两个方面，即自我预防和自我恢复，其中预防需要借助传感测量与仿真分析技术，恢复则需应用自动控制手段，这是配电网智能化的具体体现，能够从整体上提升电网的运行能力。随着科技的进步以及数字设备的广泛应用，电力供应的可靠性备受社会关注，目前供电企业都在着力发展故障自愈技术，其目的在于提高供电的可靠性、电能质量以及降低线损率。就国内配电网故障自愈控制技术发展状况来看，可将其分为就地控制技术和集中控制技术两大类，前者通过对重合器和分段器的重合控制来实现对故障的隔离，及时恢复供电，其中以电压电流型较为常见；后者是通过接收主站集中处理馈线终端的故障检测信息来对故障进行定位，远程操控恢复供电。实践证明，与就地控制技术相比，集中控制技术的应用效果更为理想，其在确保系统正常供电的同时，能够在一定程度上缩短停电时间，国内更多应用的是集中控制技术来进行自愈。

1.2 故障自愈处理流程

智能配电网故障自愈技术基础层、支撑层和应用层组成，并由此构成了统一的技术体系，其中基础层包括网架结构和先进终端设备，支撑层复杂管控整个配电网的信息交互，而最终自愈处理策略的生成以及后续实施则在应用层完成，其处理流程为：其一是故障启动，配电网自愈功能的启动需要具备四个条件，即分闸加保护、加事故总、分合分和非正常分闸；其二是故障定位，系统由开关、保护信号等构成，通过对这些内容所处状态进行拓扑分析，能够及时发现故障；其三是故障隔离，需要得出故障隔离最小区间，并在此基础上制定隔离方案；其四是故障恢复，系统通过能够自动别故障并选择优先级别进行自愈，给出最优恢复策略；其五是故障信息存储，主要用于记录用户的操作记录，如开关操作时间、操作结果等，当事故处理完毕后，完成故障处理后，系统会将相关信息存入到历史数据库，以备不时之需；其六是互动信息，系统会通过语音告警等手段告警，重点对故障区域进行着色显示，以便于故障处理。

2 典型故障处理策略以及自愈模块演示

2.1 典型故障处理策略

智能配电网故障可分为简单故障、复杂故障和含分布式电源故障处理，具体内容下：

2.1.1 简单故障处理

在断路器出口故障中，一旦断路器跳闸，故障启动条件就已经具备，通过故障定位可确定故障区域，并通过故障隔离来断开故障线路，同时恢复故障下游供电，其具体路径是根据线路剩余容量的大小来选择优先级恢复路径，对于恢复路径开关挂有检修牌拒动的断路器，系统不会将其列在恢复路径中。除断路器出口故障外，简单故障还包括母线故障、电缆线故障和线路末端故障，故障处理策略在此不做一一列述。

2.1.2 复杂故障处理

包括故障不连续、本侧多点故障、本侧对侧同时故障、扩大隔离范围、甩负荷、联络开关故障和越级跳，以故障不连续和扩大隔离范围为例，前者断路器跳闸后，故障启动，系统对有故障电流和无故障电流进行定位，若故障电流信号不连续，可判定该区域存在故障，通过对开关、保护信号的模型以及状态进行拓扑分析，明确故障区域，并依次完成故障隔离和故障恢复；后者故障隔离最小区域即过流保护确定的故障区域，受到其他因素影响，根据过流保护确定的故障区域存在被扩大的可能，如挂有不可操作标志牌的隔离开关，再有就是隔离开关上送拒动标志信号和开关是否可遥控，出现这种情况后，将不可避免扩大隔离范围，以实现最大范围恢复非鼓掌区域的供电，其处理流程为：故障启动后，将有故障电流附近区域视为故障区域，对于不可遥控开关，将故障区域进行自动扩大，由下一个可控开关来完成，断开故障区域后再恢复下游供电和上游供电。

2.1.3 含分布式电源故障处理

即网络中含有分布式电源，开关分为分布式电源并网开关和同期开关，对于存在多种恢复路径的处理，为确保供电的可靠性，应优先选择主电网电源，通常故障发生后，主线路上会有短路电流产生，跳闸后，分布式电源并网控制开关的网灵敏度相对较高，会优先跳开，此时应优先选择主电网电源作为恢复方案；再有就是分布式电源参与自愈处理策略，包括三个原则：若分布式电源参与供电恢复，则应对分布式电源容量进行预测，维持原有供电能力，同时能够保证系统计算供电范围，若分布式电源参与供电并计算供电范围，则应优先选择准同期开关作为联络点，经此处理，故障恢复后便可进行并网操作，若分布式电源仅参与供电，则应先恢复负荷，从零开始。优先选择主电网电源作为恢复方案，其中只存在分布式电源这一唯一恢复路径，通过该路径参与恢复供电，先对分布式电源发电容量以及准同期开关位置进行预测和判定，明确分布式电源供电范围，由于分布式电源参与供电，供电负荷应从零开始逐渐累加，在恢复供电之前，应先将可恢复区域的负荷开关拉开，对其进行逐一恢复，具体应完成分布式电源隔离负荷操作和分布式电源边界控制。

目前我国的智能配电网供电可靠性与发达国家相比仍存在很大的差距，在现有情况下大力发展智能配电网和推广应用故障自愈技术是适应配电网智能化、国家电网管理现代化的必然趋势和发展要求，其中故障启动、故障定位、故障隔离和故障恢复这一基本自愈流程，充分体现了故障自愈技术的原理及相关处理策略，将分布式电源接入现有网络结构下，实现故障自愈，具有一定的可行性，可进一步提高供电的可靠性。

2.2 故障自愈模块演示

以畅路变电站为例，对其故障自愈系统进行模块演示，现将启动条件设为开关非正常分闸+保护动作，对出口开关故障、母线故障、负荷侧故障和多点故障的自愈策略进行分别演示。对于出口开关故障，其启动条件即发现和畅路出口短路断路器分闸信号，自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、负荷转供和处理结束，系统处于实时在线状态，畅路开关跳闸后，相关区域发生故障，进行断开隔离，此时无上游恢复方案，即行下游恢复方案，合上标线，恢复供电；对于母线故障，其启动条件为和畅路某断线路开关跳闸，自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、上游恢复和下游恢复，其中上游恢复方案即将断开和畅路合上，下游恢复方案是将和畅路畅标线合上，这也是唯一处理方案；对于负荷侧故障，仍为上述启动条件，属于非正常分闸，自愈策略实现过程，为故障区域判定、故障隔离和上游恢复，将断开和畅路合上，并无下游恢复方案；对于多点故障，即两个或多个故障同时发生，采用某一故障处理策略时，需同时启动另外相应故障处理策略，同时列入处理队列中，启动条件同上，自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、负荷转供和处理结束，系统处于实时在线状态，上游恢复方案和下游恢复方案均是将和畅路断开标线合上。故障自愈模块演示的是和畅路变电站的畅标和畅准，均为出线。通过故障自愈模块演示，可进一步明晰智能配电网的发展目标，即应用智能配电网故障自愈技术，实现配电网故障点的快速定位和自愈处理，从而缩小故障处理即停电时间。

作者简介：刘慧芳（1982，7-），女，河北省玉田县，大学本科，国网天津市电力公司滨海供电分公司运检部，工程师，专业方向：配电自动化系统。