黃國(guó)政 黃孟哲 呂賢利 胡圣青 程正

摘要：本文針對(duì)目前配網(wǎng)低壓故障點(diǎn)發(fā)現(xiàn)被動(dòng)和發(fā)現(xiàn)困難存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出了通過(guò)采集居民用戶電表的實(shí)時(shí)帶電狀態(tài)，以及利用臺(tái)區(qū)低壓拓?fù)鋱D進(jìn)行邏輯判斷的方法，推斷出低壓故障點(diǎn)的位置，主動(dòng)感知低壓配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，解決了低壓故障主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)處理，提升了供電服務(wù)水平，提高了電網(wǎng)的供電效率，還可以為進(jìn)一步挖掘能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值提供必不可少的技術(shù)平臺(tái)。

1、概述

由于配網(wǎng)低壓用戶數(shù)量較大，電網(wǎng)分布廣，面對(duì)著海量的低壓線路、低壓開(kāi)關(guān)，低壓電網(wǎng)的故障處理工作無(wú)法做到即時(shí)主動(dòng)服務(wù)，當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)或居民用戶出現(xiàn)故障停電時(shí)，低壓電網(wǎng)的維護(hù)人員無(wú)法即時(shí)獲知故障信息，需要用戶來(lái)電后在到現(xiàn)場(chǎng)排查故障點(diǎn)，維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)工作量大，且得不到用戶的理解，滿足不了用戶用電服務(wù)不斷提升的需求。為此，近年來(lái)，各電網(wǎng)公司都在開(kāi)展低壓可視化、臺(tái)區(qū)智能化等技術(shù)研究，想方設(shè)法獲取電壓電網(wǎng)的運(yùn)行信息，特別是故障信息，實(shí)現(xiàn)低壓故障主動(dòng)搶修的目標(biāo)。

目前，普遍采用兩種方法來(lái)獲取低壓信息，一種是低壓電網(wǎng)感知技術(shù);該方法是在低壓電網(wǎng)的各開(kāi)關(guān)和用戶電表安裝感應(yīng)和數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)獲取各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息，通過(guò)算法生成實(shí)時(shí)低壓拓?fù)鋱D，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷故障點(diǎn)。另一種是在利用臺(tái)賬建立拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)，生成低壓拓?fù)鋱D，通過(guò)獲取用戶電表的帶電狀態(tài)來(lái)倒推低壓故障點(diǎn)。兩種技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。低壓電網(wǎng)末端感知技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)時(shí)采集各開(kāi)關(guān)和用戶信息，自動(dòng)生成實(shí)時(shí)的拓?fù)鋱D，實(shí)時(shí)性較強(qiáng);但需要在低壓電網(wǎng)安裝感應(yīng)裝置來(lái)采集信息，投資和維護(hù)成本較高;利用臺(tái)賬建立拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)需要的投資少，不需要加裝采集裝置，但拓?fù)鋱D的實(shí)時(shí)性相對(duì)差一些，倒推需要依靠對(duì)用戶電表狀態(tài)進(jìn)行采集。本文針對(duì)臺(tái)賬自動(dòng)生成低壓拓?fù)鋱D和低壓用戶電表失電倒推低壓故障點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行探討。

2、故障點(diǎn)倒推的技術(shù)支撐

低壓故障點(diǎn)倒推必須具備兩個(gè)基本條件，一是必須基于準(zhǔn)確的低壓拓?fù)鋱D（如圖1所示），包括每只用戶電表的接入開(kāi)關(guān)也需要準(zhǔn)確;另一條件是需要采集到用戶電表的運(yùn)行狀態(tài)。本技術(shù)擬利用臺(tái)賬建立拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)生成低壓拓?fù)鋱D，采用智能終端替代計(jì)量系統(tǒng)的采集裝置集中器，通過(guò)通過(guò)輪詢智能電表鏈路狀態(tài)的方式快速感知末端智能電表運(yùn)行狀態(tài)，在智能終端增加定時(shí)輪詢其所連接電表的鏈路狀態(tài)功能，每隔一段時(shí)間（如30秒）輪詢一次，記錄電表的停電狀態(tài)，同一電表連續(xù)兩次以上處于停電狀態(tài)則判該電表用戶停電，用戶電表通過(guò)與其接入開(kāi)關(guān)（末端開(kāi)關(guān)）形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系（如圖2所示）拼接到臺(tái)區(qū)的低壓拓?fù)鋱D，形成拓?fù)潢P(guān)系。根據(jù)接入開(kāi)關(guān)各電表狀態(tài)對(duì)停電事件進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)用戶停電的感知。

3、故障點(diǎn)倒推

3.1倒推機(jī)制的啟動(dòng)條件

㈠收到某末端開(kāi)關(guān)所連的用戶電表中的80%及以上用戶數(shù)出現(xiàn)失電信號(hào);

㈡該臺(tái)區(qū)沒(méi)有停電檢修和不受上級(jí)電網(wǎng)停電檢修工作影響;

㈢該臺(tái)區(qū)具備有效的低壓拓?fù)鋱D;

3.2倒推策略

倒推的基本原則為“末端開(kāi)始，逐層推斷”，其策略如下：

㈠先確定各末端開(kāi)關(guān)是否滿足其所連的用戶電表中的80%及以上用戶數(shù)出現(xiàn)失電信號(hào)的條件，如滿足則判定該開(kāi)關(guān)為“可疑故障開(kāi)關(guān)”;

㈡利用低壓拓?fù)鋱D依次找到“可疑故障開(kāi)關(guān)”的上層開(kāi)關(guān)，判斷與上層開(kāi)關(guān)（較接近配變的開(kāi)關(guān)）連接本層的所有開(kāi)關(guān)是否全為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，如果全為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，則把該上層開(kāi)關(guān)列入為“可疑故障開(kāi)關(guān)”。從末端開(kāi)關(guān)開(kāi)始層層上推，直到上層開(kāi)關(guān)連接本層的開(kāi)關(guān)中不全為“可疑故障開(kāi)關(guān)”為止。

㈢把臺(tái)區(qū)低壓拓?fù)鋱D中每條鏈路最高“可疑故障開(kāi)關(guān)”推定為故障開(kāi)關(guān)。

㈣某開(kāi)關(guān)被推定為故障開(kāi)關(guān)后，在對(duì)其末端開(kāi)關(guān)所連的用戶電表的停電用戶數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的查驗(yàn)。

3.3倒推流程圖

如圖3所示

4、倒推用例說(shuō)明

㈠定位末端可疑故障開(kāi)關(guān)：如圖4所示，當(dāng)系統(tǒng)收到#10開(kāi)關(guān)、#15開(kāi)關(guān)、#16開(kāi)關(guān)、#17開(kāi)關(guān)、#14開(kāi)關(guān)所連的用戶電表停電信號(hào)數(shù)量滿足判定為可疑故障開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)標(biāo)志這些末端開(kāi)關(guān)為“可疑故障開(kāi)關(guān)”;

㈡推斷故障開(kāi)關(guān)：如圖5所示，由于與#10開(kāi)關(guān)同一上層開(kāi)關(guān)#1開(kāi)關(guān)的同層開(kāi)關(guān)#9開(kāi)關(guān)沒(méi)有判定為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，因此，推斷出#10開(kāi)關(guān)為故障開(kāi)關(guān);

㈢推斷上層故障開(kāi)關(guān)：如圖5所示，由于與#15開(kāi)關(guān)同一上層開(kāi)關(guān)#13開(kāi)關(guān)的同層所有開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)都被判定為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，因此，其上層開(kāi)關(guān)#13開(kāi)關(guān)被推斷為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，判定本層所有開(kāi)關(guān)為非故障開(kāi)關(guān);

㈣逐層開(kāi)關(guān)上推：如圖6所示，由于與#13開(kāi)關(guān)同一上層開(kāi)關(guān)#11開(kāi)關(guān)的同層所有開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)（只有#13和#14開(kāi)關(guān)）都被判定為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，因此，其上層開(kāi)關(guān)#11開(kāi)關(guān)被推斷為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，判定本層所有開(kāi)關(guān)為非故障開(kāi)關(guān)，而#11開(kāi)關(guān)同一上層開(kāi)關(guān)#2開(kāi)關(guān)的同層開(kāi)關(guān)#12開(kāi)關(guān)沒(méi)有判定為“可疑故障開(kāi)關(guān)”，因此，推斷出#11開(kāi)關(guān)為故障開(kāi)關(guān);

從以上的倒推例子可以看到，根據(jù)倒推策略，#10開(kāi)關(guān)和#11開(kāi)關(guān)為故障開(kāi)關(guān)符合用戶實(shí)際停電的情況。

5、總結(jié)

近年來(lái)，為了提升電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，各電網(wǎng)公司都在開(kāi)展低壓智能化技術(shù)研究，出現(xiàn)了各種各樣的末端電網(wǎng)感知技術(shù)，目的是獲取電壓電網(wǎng)的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)低壓故障主動(dòng)搶修、電壓治理等功能。由于低壓電網(wǎng)設(shè)備多、覆蓋廣等特點(diǎn)，投入大、維護(hù)難一直是困擾各電網(wǎng)公司的最大問(wèn)題。配網(wǎng)低壓用戶失電倒推低壓故障點(diǎn)技術(shù)意在減少低壓電網(wǎng)采集點(diǎn)的數(shù)量，只要具備準(zhǔn)確的臺(tái)區(qū)低壓拓?fù)鋱D和能采集到用戶電表的帶電狀態(tài)，就可以獲知各低壓開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，可大量減少建設(shè)投資和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)，避免由于感知設(shè)備本身的不穩(wěn)定造成的誤判，提升信息的準(zhǔn)確性。

作者簡(jiǎn)介：

黃國(guó)政（1965-），男，廣東陽(yáng)江人，大學(xué)本科畢業(yè)，工程碩士，高級(jí)工程師，主要研究方向配電調(diào)度自動(dòng)化。

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