陳恒

摘要 配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中負(fù)責(zé)將電能分配給各用戶，湛江地區(qū)的配電網(wǎng)組合模式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜且電力網(wǎng)運(yùn)行效率偏低，每當(dāng)線路故障跳閘，運(yùn)維人員往往都需要在巡查線路過(guò)程中進(jìn)行全線巡查，需要花費(fèi)大量的人力和物力，存在三個(gè)特點(diǎn)：一是用時(shí)過(guò)長(zhǎng);二是需要大量的人手;三是供電可靠性隨之降低。湛江局通過(guò)深入思考和探索，自主開(kāi)發(fā)利用計(jì)量終端配變失壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)lOkV線路開(kāi)關(guān)停電智能判斷功能，對(duì)改善配電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行故障處理的工作效率有著重要的作用。

【關(guān)鍵詞】計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng) 配變失壓信號(hào) 智能判斷

目前，湛江局配網(wǎng)線路僅安裝了35臺(tái)智能開(kāi)關(guān)、1900套故障指示器，配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備覆蓋率偏低，沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)備獲取線路實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，只能通過(guò)EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)饋線開(kāi)關(guān)的監(jiān)控，配網(wǎng)調(diào)度無(wú)對(duì)lOkV線路的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況進(jìn)行有效監(jiān)控，基本處于“盲調(diào)”狀態(tài)，導(dǎo)致故障處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響供電可靠性。

通過(guò)調(diào)查研究，湛江地區(qū)配變的計(jì)量終端覆蓋率為100%，在線率可達(dá)到97.81%。具有設(shè)備的覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)有效性高的優(yōu)勢(shì)，本項(xiàng)目是利用到現(xiàn)有的計(jì)量系統(tǒng)配變失壓數(shù)據(jù)，在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)發(fā)智能判斷的功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，從而向用戶推送停電開(kāi)關(guān)。同時(shí)開(kāi)發(fā)的成本低，具有充足的可行性。

1 饋線故障的定位、診斷

配電網(wǎng)作為發(fā)電廠供電的核心組成要件，其應(yīng)該實(shí)現(xiàn)故障智能診斷，從而提高配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的水平。配電網(wǎng)運(yùn)行需處理好饋線故障問(wèn)題，防止停電時(shí)間過(guò)久帶來(lái)的不便。配電網(wǎng)自動(dòng)化的最終目的是盡快定位饋線故障，具體措施如下：

（1）配變計(jì)量終端能準(zhǔn)確測(cè)量有功電量、無(wú)功電量、電壓、電流等參數(shù)，給供電人員統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)帶來(lái)方便，若很好應(yīng)用于臺(tái)區(qū)的計(jì)量的各項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)供電情況的自動(dòng)遠(yuǎn)程獲取，直接用于故障判斷，將減少人力物力。

（2）計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一平臺(tái)采集各廠站、電廠、專變、公變及低壓用戶的各類數(shù)據(jù)，各類數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用，除可滿足自動(dòng)化抄表之外，對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理決策都提供了非常重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)，借助計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和數(shù)據(jù)傳遞，開(kāi)發(fā)其他系統(tǒng)功能模塊新技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理提升。

（3）智能配電網(wǎng)的故障診斷研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目在配電網(wǎng)故障診斷中引入較為適用、合理的判斷邏輯，解決了大部分配電網(wǎng)事故的問(wèn)題。

（4）配電網(wǎng)單線圖是配電網(wǎng)絡(luò)中比較重要的圖形，電力運(yùn)行人員可以通過(guò)它監(jiān)視配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，給調(diào)度員對(duì)配電網(wǎng)的分析調(diào)控帶來(lái)巨大便捷。在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中配電網(wǎng)的單線圖拓?fù)鋵?duì)智能診斷開(kāi)關(guān)停電具有重要的意義。

2 智能診斷功能特點(diǎn)

目前湛江局配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)正處于起步階段，配網(wǎng)自動(dòng)化終端覆蓋率還很低，本項(xiàng)目通過(guò)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與省計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)單線圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接，通過(guò)充分利用已有的配變計(jì)量自動(dòng)化終端數(shù)據(jù)，判斷臺(tái)變失壓，實(shí)現(xiàn)支線停電智能輔助判斷的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)lOkV支線停電判斷、告警功能，輔助配網(wǎng)調(diào)度員進(jìn)行故障分析，達(dá)到故障快速判斷，進(jìn)而達(dá)到故障快速處理，快速?gòu)?fù)電減少故障停電時(shí)間，提高供電可靠性以及客戶滿意度的目的，同時(shí)，大大減輕了運(yùn)維人員的查障工作量和安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 功能原理及結(jié)構(gòu)方案

如圖1所示。

3.1 數(shù)據(jù)獲取

（1）開(kāi)關(guān)跳閘;

（2）配變計(jì)量終端感應(yīng)到線路已失電，使用終端配變自帶的電池，觸發(fā)停電告警信號(hào)，通過(guò)湛江計(jì)量系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)送至省計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)：

（3）省計(jì)量系統(tǒng)再向湛江配網(wǎng)集約化系統(tǒng)提供配變失壓數(shù)據(jù)。

3.2 判斷邏輯

判斷邏輯是的本項(xiàng)目的核心，在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)智能判斷停電開(kāi)關(guān)技術(shù)中是不可缺少的部分。通過(guò)設(shè)置一臺(tái)分段開(kāi)關(guān)后段線路中若干個(gè)配變失壓，避開(kāi)因運(yùn)維人員檢修或單臺(tái)配變故障引起的失壓導(dǎo)致的誤判，最后系統(tǒng)綜合分析，從而推斷開(kāi)關(guān)跳閘結(jié)果，具體設(shè)置邏輯如下：

（1） -條支線上如果是若干個(gè)配變，當(dāng)發(fā)生單臺(tái)變失壓，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)不到第二臺(tái)配變的失壓信號(hào)，則不作開(kāi)關(guān)停電判斷和推送，只在停電信息告警窗口發(fā)出該臺(tái)配變的失壓信號(hào)，供調(diào)度員參考;

（2）同樣情況，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采集兩臺(tái)或以上數(shù)量的配變失壓信號(hào)，是線路開(kāi)關(guān)停電判斷更為可靠，規(guī)避了誤判的可能。

3.3 智能判斷

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)到一條線路上兩臺(tái)及以上的配變失壓信號(hào)后，利用現(xiàn)有的計(jì)量自動(dòng)化臺(tái)變終端（電能表）數(shù)據(jù)和GIS單線圖系統(tǒng)設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系，結(jié)合調(diào)控中心配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)建設(shè)高級(jí)應(yīng)用功能，將臺(tái)變終端數(shù)據(jù)和GIS單線圖導(dǎo)入配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，通過(guò)信息收集、事項(xiàng)分組、停電位置定位和停電事項(xiàng)顯示四個(gè)過(guò)程的算法，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷，達(dá)到lOkV支線停電判斷的目標(biāo)。完成一次事故的跳閘判斷用時(shí)只需要5分鐘。如圖2所示。

4 配變失壓信號(hào)的采集時(shí)間

配變失壓信號(hào)的采集時(shí)間的長(zhǎng)短是實(shí)現(xiàn)快速判斷、快速通知用戶的關(guān)鍵。在功能模塊建設(shè)初期，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)向省計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)是60分鐘/次，耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我們的需求。經(jīng)過(guò)實(shí)踐嘗試，在不影響服務(wù)器可以承受的工作強(qiáng)度的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，目前實(shí)現(xiàn)了15分鐘采集一次，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性。

5 項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

（1）項(xiàng)目?jī)H在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上搭建，無(wú)需額外購(gòu)買設(shè)備，充分利用資源，做到花小錢、辦大事，解決了配網(wǎng)調(diào)度盲調(diào)的問(wèn)題，對(duì)湛江配網(wǎng)調(diào)度工作有開(kāi)創(chuàng)性意義。

（2）實(shí)現(xiàn)了lOkV支線停電判斷、告警功能，輔助配網(wǎng)調(diào)度員進(jìn)行故障分析，達(dá)到故障快速判斷等功能。該成果在湛江局現(xiàn)處于試運(yùn)行階段，效果良好，實(shí)現(xiàn)了故障快速定位、快速隔離、且快速恢復(fù)非故障段線路供電，得到各運(yùn)維部門一致認(rèn)同。

6 成果收益

（1）實(shí)施本項(xiàng)目后，能夠使配網(wǎng)調(diào)度快速獲知停電范圍，迅速開(kāi)展相關(guān)的線路查障工作，切實(shí)解決了配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”的問(wèn)題;

（2）大大縮短了線路故障處理時(shí)間。改變了一旦線路跳閘，巡線人員必須全線巡查后才能明確跳閘開(kāi)關(guān)的狀況，使巡查工作更直接、更節(jié)省巡查時(shí)間;

（3）延長(zhǎng)了電力供應(yīng)時(shí)間，從而增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)研究，本項(xiàng)目實(shí)施后，供電時(shí)間較以往增加了2700小時(shí)，通過(guò)更大的技術(shù)改進(jìn)，確保電力有效供應(yīng)時(shí)間將持續(xù)增加，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的增加有較大的幫助，同時(shí)也大大提高了客戶的滿意度等無(wú)形的收益。

7 功能優(yōu)化

（1）經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)從省計(jì)量系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的時(shí)效性仍然不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求，仍有提升的空間，例如方案一，建設(shè)海量數(shù)據(jù)庫(kù)，整改數(shù)據(jù)庫(kù)的獲取速度，同時(shí)提高后臺(tái)服務(wù)器的運(yùn)作能力，最大化、最迅速的向用戶推送配變計(jì)量數(shù)據(jù);方案二，在地區(qū)的計(jì)量系統(tǒng)服務(wù)器前置借口提前提取計(jì)量數(shù)據(jù)，無(wú)需等待數(shù)據(jù)來(lái)回于計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，減少中間傳遞的過(guò)程，使數(shù)據(jù)直達(dá)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)等，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)視配網(wǎng)線路運(yùn)行情況的效果。

（2）隨著運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越久，配變計(jì)量終端的電池將會(huì)逐步老化、失效，導(dǎo)致配變停電后無(wú)法發(fā)送配變停電告警信號(hào)，進(jìn)而影響lOkV線路開(kāi)關(guān)停電判斷的準(zhǔn)確率。可通過(guò)提升日常運(yùn)行管理進(jìn)行把控，對(duì)配變計(jì)量終端的日常巡查維護(hù)到位，梳理統(tǒng)計(jì)計(jì)量終端電池失效的配變，及早更換失效電池，以達(dá)到大幅提升判斷準(zhǔn)確率的目的。

8 結(jié)論

在當(dāng)前，我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)各個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)上升的背景下，配電網(wǎng)供電系統(tǒng)的持續(xù)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行為社會(huì)化大生產(chǎn)提供了重要保障。特別是在線路設(shè)備故障后，電能供應(yīng)必須快速恢復(fù)，否在將造成用戶的正常生活需要和生產(chǎn)需求。開(kāi)發(fā)利用計(jì)量終端配變失壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)lOkV線路開(kāi)關(guān)停電智能判斷技術(shù)，為快速恢復(fù)用戶供電提供了有力的條件，通過(guò)不斷的優(yōu)化功能配置，將有利于不斷提升配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作效率。

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