配网自动化在隔离配网故障的应用

王德涛

摘要：配电网是城市电网的重要组成部分，承担着供电的重要责任。当前，城市配网建设主要围绕“高质量、低成本、可持续”展开，其中“可持续”是当前的一大课题。

关键词:配网自动化；隔离；配网故障

引言：随着配电网建设规模的不断扩大，用户对供电质量的要求越来越高，要求供电可靠性大幅提高。然而，在配电网故障中，停电事故是常见且难以避免的，会对用户用电造成不良影响。因此，通过利用配网自动化系统可有效隔离故障区域、快速恢复用户供电，成为当前提高供电可靠性、保障城市供用电安全的重要途径之一。

一、配网自动化的特征以及功能

  配网自动化的主要特征为：（1）实现对配网信息的远程采集与监视；（2）实现对配网运行状态的实时监测和控制；（3）实现对配网故障的自动隔离和快速恢复供电；（4）实现对配网设备运行状态的监视和控制；（5）实现对配网设备故障信息的综合管理。配网自动化的功能主要包括：（1）对配电终端进行远程控制和管理，实现对配电终端运行状态的监测；（2）通过故障检测与隔离，实现对配网故障的快速恢复供电；（3）通过负荷开关的控制，实现对配网线路和负荷的就地控制；（4）通过分布式电源接入系统，实现对配网供电能力的有效补充；（5）通过对配网自动化系统和其他相关系统的集成，实现对配网运行状况的综合管理。（6）实现配电网自动化系统与调度自动化系统、 SCADA系统等其他相关系统之间的信息共享；（7）实现对配电网运行状态的实时监测和控制。

二、配网运行中的故障分析

（一）雷电流量超过电压

  对于配电网而言，由于其处于较为复杂的空间环境中，在对其进行运行的过程中，受到天气因素、地理因素、以及人为因素等多方面影响，会导致配电线路遭受雷击。在配电线路遭受雷击后，会导致电流流过故障点，进而导致电压发生变化，这也是造成配网故障的主要原因。随着科技的发展和进步，配网自动化系统在运行过程中采用了各种先进技术手段，通过对配网自动化系统进行分析后可以发现，在配网运行过程中雷电流量超过了电压，会对配网线路造成损害。因此，需要采取措施对配电线路进行优化，确保其在遭受雷击后能够保持正常运行。

（二）形式选择并不合理

  在我国配电网建设中，供电可靠性对配电系统的重要性不言而喻，而目前配电系统故障隔离、恢复供电的主要手段是利用自动化系统，通过故障定位、故障恢复等功能，提高对停电事故的响应速度和处置效率，为用户提供及时、可靠的供电服务。然而，由于配网自动化系统建设时间较短、技术发展较为迅速，配网自动化系统的运行模式不够完善，与实际需求仍存在一定差距。因此，有必要进一步优化配电自动化系统在配电网中的应用。

（三）配网设备出现老化

  配网设备是影响供电质量的重要因素之一，但由于设备使用年限长，设备老化现象比较普遍。以变压器为例，变压器在运行过程中需要进行电能的交换，长期超负荷运行会造成变压器绝缘老化、性能降低。同时，在对变压器进行维护时，由于需要频繁进行检修作业，这一过程也会影响变压器的运行效率和使用寿命。此外，由于配电线路具有较大的电阻和电容，当其长期处于超负荷工作状态时，也会出现设备老化的情况。而配网设备老化又会使配网线路负荷过大、供电电压不稳等问题出现，这将进一步加重配网设备老化程度，对供电质量造成不良影响。

（四）设备安装缺乏规范

  配网自动化系统的安装和维护需要对整个配网设备进行全面检查，以确保其安装质量，并根据实际情况进行调整和优化。然而，由于一些用户未能按要求对设备进行全面检查，导致设备安装不规范。例如，一些用户安装的监控设备中无数据、无数据源；有些用户虽然对监控设备进行了检查，但其安装位置不正确；还有的用户安装时，其接地引下线与系统接地线未完全连接。在这种情况下，监控系统无法正常运行。此外，设备的维护不到位也会影响系统的正常运行。例如，由于某些用户未按要求对监控设备进行维护和调整，导致监控数据不准确；一些用户在使用监控系统时没有按照规范进行操作。

三、配网自动化在隔离配网故障中的应用

（一）借助信息化进行故障隔离

  通过搭建配网自动化系统，实现故障隔离功能，可以快速恢复故障区段用户的供电，最大限度保障供电可靠性。配网自动化系统能够实现对故障区段的自动识别和隔离，并能按照配网自动化主站系统要求的方式快速恢复供电。因此，借助信息化手段实现对配网自动化系统故障隔离功能的构建，能够有效提升配网自动化系统的运行水平和安全性。与此同时，配网自动化系统可以与配电管理平台实现互联互通，在该平台的支持下，相关部门可以快速掌握故障信息，并进行有效分析和处理。当出现故障时，系统会自动向相关管理人员发送信息，并提醒管理人员及时处理。管理人员可根据信息判断故障性质并及时采取有效措施进行处理。

（二）改善不同网架结构的工作

  网架结构不同，系统运行的稳定性和可靠性也不尽相同。在当前我国城市配网的结构中，高压线路较多，配网自动化系统的应用效果不理想，对故障的隔离和恢复时间影响较大，进而影响到用户供电可靠性。在这种情况下，可对不同网架结构进行调整优化，对不符合要求的设备进行替换，从而改善运行效果。例如，可通过在配网自动化系统中增加无功补偿装置、自动重合闸装置等设备来优化网架结构。此外，还可采用就地化设备来提高设备运行的可靠性和稳定性，从而实现对故障的隔离和恢复时间的缩短。同时，应积极推广配网自动化系统在电网运行中的应用。

（三）增强配网性能及使用能效

  在配网自动化系统中，对于设备的运行管理主要是指通过对设备运行状态的实时监测，及时发现并消除故障隐患。同时，应加强设备运行维护管理工作，并制定完善的操作规范，以确保设备性能和使用效率的最优。对于配电网来说，运行过程中存在的问题主要是负荷波动、电压波动等。为解决这些问题，需要加强对配电网负荷预测的研究，以实现对负荷的合理调控；同时，应根据实际情况来调整电压等级和参数，以确保配电线路的最佳运行状态。

（四）提升配网运行过程安全性

  配网自动化系统中的断路器是保障配网运行安全的核心设备，应加强对断路器的日常管理，重点做好日常巡检和定期检修工作，发现问题及时处理。1.断路器故障后，应立即通知相关运维人员赶赴现场，在第一时间进行隔离和修复；2.运维人员应重点加强对开关的巡视力度，对于“一跳三不跳”的开关应重点检查，并加强与客户沟通，了解客户对开关的期望；3.针对馈线中存在的缺陷，运维人员应及时与相关部门进行沟通和协调。在不影响正常供电情况下进行改造和更换；4.加强对断路器相关技术标准的学习和理解，为配网自动化系统的建设提供参考。

（五）加强馈线自动化技术应用

  1.在配电网馈线自动化系统建设中，要充分考虑配电网的特点，根据实际情况进行功能配置，满足配电自动化系统建设需求。例如，当发生故障时，能够及时启动相应的馈线自动化设备，对故障区域进行隔离；当系统处于正常运行时，能够快速恢复用户供电。2.为提高配网自动化系统建设效率，应充分发挥调度自动化设备的作用。对于配电主站来说，要对馈线自动化系统进行统一管理，使其能够正常运行；对于主站、子站而言，要实现对其功能的相互协调。3.为了实现配网自动化系统与调度自动化系统之间的信息共享，应明确信息采集与传输要求。例如，在进行数据传输时要采用统一的通信协议、通信方式和通信规约等。同时，还要确保馈线自动化设备的通信通道能够满足实际应用需求。4.要加强配网自动化技术在配电终端中的应用。应利用终端设备对配网线路进行实时监测和控制，实现对配电设备的控制功能；还应利用智能终端设备实现故障自动检测和隔离，并将故障信息上传至调度中心；还应利用智能终端设备实现对配网线路的监视和控制。

总结：综上所述，配网自动化系统是保障供电可靠性的重要手段，在隔离故障、恢复供电的过程中具有不可替代的作用，应从实际情况出发，充分利用配网自动化系统的优势，加大技术研发力度，为我国配网建设做出更大贡献。

参考文献：

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