陳明龍

摘要：現(xiàn)階段，國內(nèi)配電自動化已經(jīng)成為常態(tài)，在配電自動化環(huán)境下配電網(wǎng)的故障處理方式一般會按照配電自動化的要求配置饋線自動化，實現(xiàn)自動隔離故障點，自動恢復(fù)供電，以保證供電可靠性。本文著重對配電自動化下的故障處理模式進(jìn)行了討論，并結(jié)合實際的案例說明了饋線自動化的實際效益，同時依托當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)實際，對配電自動化智能運維進(jìn)行了簡單思考，僅供參考。

關(guān)鍵詞：配電自動化;配電網(wǎng);故障處理

隨著電網(wǎng)改造升級的不斷推進(jìn)，配電自動化覆蓋率越來越大，配電自動化的本質(zhì)是對用電信息的全面監(jiān)控，對配電網(wǎng)中的故障段進(jìn)行自動定位和隔離，減少停電，提高供電可靠性。

一、配電自動化故障處理

（一）配電自動化故障處理流程

在配電自動化覆蓋的配電網(wǎng)一般自動化系統(tǒng)會在故障發(fā)生時先分析FA推圖，系統(tǒng)自動分析判斷線路中保護(hù)動作的情況，判斷故障動作過程，進(jìn)而確定故障區(qū)段，同時統(tǒng)計損失負(fù)荷情況。

（二）配電自動化故障處理主要模式

在配電自動化中，針對配電網(wǎng)的故障處理主要有三種模式，分別是基于集中控制的主站監(jiān)控式饋線處理模式、基于重合器的饋線處理模式以及基于系統(tǒng)保護(hù)的饋線處理模式。

首先，基于集中控制的主站監(jiān)控式饋線處理模式。這是配電自動化中最常見的方式，也是一種主流模式。其核心在于集中控制，利用SCADA+FA（饋線自動化）來實現(xiàn)對故障的有效切除。比如重合閘、RTU遙控、電能保護(hù)等，一般發(fā)生故障到切除故障，再恢復(fù)非故障段供電，僅僅需要幾分鐘時間。在這種模式下，一般會在每個開關(guān)的位置都安裝饋線終端，正常情況下饋線終端會采集信息包括開關(guān)位置、電壓、功率、負(fù)荷等，然后通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳到SCADA，同時配合繼電保護(hù)即可實現(xiàn)對故障段的自動切除。這種模式對配電自動化的通信網(wǎng)絡(luò)要求非常高。

其次，基于重合器的饋線處理模式。重合器主要是依靠切除短路電流的功能來實現(xiàn)對故障段的切除。在實際應(yīng)用中，重合器一般會和分段器配合，分段器主要的功能是關(guān)合短路電流，二者結(jié)合就構(gòu)成了故障判定+隔離+線路恢復(fù)的一個完整的自愈體系，它并不太依賴通信網(wǎng)絡(luò)，總體比較類似于繼電保護(hù)，但是故障切斷的效率不高，而且對繼電保護(hù)裝置的依賴性非常強(qiáng)。

最后，基于系統(tǒng)保護(hù)的饋線處理模式，該模式主要是利用分散安裝的區(qū)域性饋線的全線速動保護(hù)，與集中控制的故障處理模式相似，在開關(guān)為智慧配置饋線終端，不過當(dāng)三相故障、相間故障發(fā)生后，系統(tǒng)保護(hù)模式下主要進(jìn)行功率方向判定，并確定故障區(qū)段，然后再執(zhí)行開關(guān)跳閘操作，以達(dá)到切斷故障段的目的。該模式與高壓線路的縱聯(lián)保護(hù)具有相似性，是對全分布式母線保護(hù)模式竣工驗收的充分理解應(yīng)用。不過該模式對硬件的要求很高，而且也需要很強(qiáng)的通信能力做支撐。

（三）饋線自動化應(yīng)用實例

從上述三種模式分析中，可以看出在配電自動化故障處理中非常關(guān)鍵的就是FA即饋線自動化。

以某市為例，該市為國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)第二批配電自動化試點城市，技術(shù)線路采取的是集中模式，其架構(gòu)采取的配電終端與主站兩層架構(gòu)形式，實施的是典型的集中型FA。

該市的FA共啟用612次，成功啟動并執(zhí)行600次，F(xiàn)A成功率在98.04%，該市的FA有兩個部分，一部分是從故障信息采集研判、定位、隔離直至恢復(fù)無故障區(qū)域供電全流程的一次性貫通FA。另一部分則是執(zhí)行過程中，因故轉(zhuǎn)為交互模式的FA。這兩個部分在全自動閉環(huán)控制當(dāng)中正確執(zhí)行次數(shù)318次，成功率是100%。其中一次性貫通FA正確執(zhí)行125次，交互模式FA正確執(zhí)行193次。故障處理用時平均只有50s，最快的達(dá)到30s。

該市所用的FA解決了依靠人工處置配電網(wǎng)故障效率低的問題，為FA的應(yīng)用積累了經(jīng)驗，對配電自動化的認(rèn)知也進(jìn)一步深化，同時極大地保證了配電網(wǎng)運行的安全性、可靠性。其中總負(fù)荷損失平均降低，或者說挽回47.88%，饋線自動化產(chǎn)生的電量效益非常高，以成功的600次正確執(zhí)行來說，總計可達(dá)2298058kWh的電量效益，以當(dāng)?shù)?.70289元/kWh的售電均價來計算，F(xiàn)A可以產(chǎn)生161.52萬元的直接電費效益，如果進(jìn)一步分析城市用戶停電損失來進(jìn)行估算，取30～47元/kWh的損失來進(jìn)行計算，那么可以貢獻(xiàn)6894～10800萬元的經(jīng)濟(jì)效益。

同時基于遙控手段來處理日常配電調(diào)控事務(wù)，工作效率大大提升并且在技術(shù)上保證了值班員調(diào)控操作的安全性，隨著FA的的投運，配電網(wǎng)調(diào)控作業(yè)中基本都保持零事故的狀況?？紤]調(diào)控作業(yè)的情況，假設(shè)每次FA需要遙控3個開關(guān)，以600次成功執(zhí)行來算，那么就會減少1800次人工到現(xiàn)場實際操作的工作量。實際上FA如果全部實施全自動貫通，那么還將減少21.37%的遙控操作量，顯然FA提升了配電調(diào)度安全水平以及運行管理效率，縮短了用戶故障停電時間。

二、配電自動化智能運維思考

當(dāng)下人工智能技術(shù)是最火爆的前沿技術(shù)，在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域是最值得期待的一個分支。智能化將大大減輕人的勞動，以最少的人工干預(yù)來完成復(fù)雜的工作。在運維領(lǐng)域，如果將智能化程序代替運維人員，能夠在最少的人員干預(yù)下使用故障探測技術(shù)尋找故障點，當(dāng)發(fā)生故障問題是，通過問題分析引擎快速定位故障根源，并給出解決方案，并且可以自動運行腳本與工具嘗試進(jìn)行故障修復(fù)，同時還可以根據(jù)暴露出來的問題進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，找出潛在的隱患并制定預(yù)防方案。當(dāng)然現(xiàn)在的人工智能技術(shù)還達(dá)不到這樣的技術(shù)水平。但是大數(shù)據(jù)技術(shù)卻提供了偽智能的可能，因為大數(shù)據(jù)分析可以通過各種數(shù)據(jù)來挖掘關(guān)聯(lián)信息，進(jìn)而實現(xiàn)相對科學(xué)的預(yù)測。目前智能化運維所走的道路主要就是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來實現(xiàn)。

實際上在現(xiàn)行的配電自動化環(huán)境下，當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生異常情況，SCADA系統(tǒng)的事件報警窗口實際上只會接收到保護(hù)動作、開關(guān)分閘等相關(guān)的信息，但具體發(fā)生了什么樣的異常，還需要運行人員去結(jié)合配電房的接線方式、運行方式、開關(guān)刀閘位置以及監(jiān)控信號進(jìn)行具體的研究分析，以確定故障類型，這需要一定的時間。現(xiàn)在大量數(shù)據(jù)保存在電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，實時采集的數(shù)據(jù)，離線數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)出指數(shù)化增長的趨勢，由此可以從數(shù)據(jù)挖掘開始，基于科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，添加相應(yīng)的最新數(shù)據(jù)來進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而對未來走勢進(jìn)行預(yù)判。而數(shù)據(jù)來源則不僅僅依靠電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，還有包括及交通部門、住建部、氣象部門、電信運營商等。當(dāng)然基本的數(shù)據(jù)類型可以歸納為設(shè)備空間學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通道基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)，運行維護(hù)專題數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)，林業(yè)數(shù)據(jù)等等。通過對這些數(shù)據(jù)的挖掘進(jìn)而分析出配電網(wǎng)當(dāng)中可能存在的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而識別出危險源。因此按照信息化建設(shè)的要求，應(yīng)當(dāng)建立一個故障推理模型，通過該模型來自動完成異常情況的分析判斷。在該模型當(dāng)中，就需要將常見的電網(wǎng)調(diào)度運行當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的異常情況進(jìn)行歸納總結(jié)，依托機(jī)器學(xué)習(xí)的方式來預(yù)測電網(wǎng)調(diào)控運行當(dāng)中可能出現(xiàn)的異常情況，確保預(yù)防到位，保證供電的可靠性。

結(jié)束語

綜上所述，配電自動化下配電網(wǎng)的故障處理通常都基于配電自動化系統(tǒng)的FA來實現(xiàn)故障的自動處理，目前主流的方式是集中控制的故障處理方式，即SCADA采集數(shù)據(jù)并保存數(shù)據(jù)，F(xiàn)A執(zhí)行具體的故障處理操作。隨著技術(shù)的進(jìn)步，配電自動化必定會向智能化轉(zhuǎn)變，目前已經(jīng)有了雛形，所以還需要進(jìn)一步研究配電自動化及故障處理。

參考文獻(xiàn)

[1]梁銘聰.配網(wǎng)死區(qū)故障分析及配網(wǎng)自動化故障處理策略改進(jìn)[J].技術(shù)與市場，2018，25（08）：117-118.

[2]王森.基于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中故障處理模式的比較分析[J].建材與裝飾，2016（51）：222-223.

[3]袁禾.10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)常見故障處理分析[J].通訊世界，2016（19）：175-176.