文/張國斌 張超，內蒙古龍源新能源發(fā)展有限公司

1 引言

針對當前的配電網(wǎng)發(fā)生短路、接地故障處理中，易引起工作人員對配電網(wǎng)故障的感知與定位、搶修處理存在一定的滯后性、被動性，約束了配電搶修工作的效率，容易引起用電用戶不滿，對社會造成惡劣影響。本文基于工程實際，研究故障指示器在配電線路的應用，根據(jù)接收到的故障信息，可以對故障進行區(qū)分和研判。當饋線上安裝有故障指示器時，發(fā)生故障時其故障區(qū)間上游的故障指示器也將發(fā)生對應的翻牌動作信號，其負荷電流、故障電流會突增。系統(tǒng)實時監(jiān)測此類信息，有效辨識后觸發(fā)研判分析。結果表明，該方法切實有效，對提高配電線路可靠性與安全性有積極作用。

2 現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的線路故障指示器對線路短路、斷路及接地等各類故障的檢測難以保證準確性和可靠性，不能真正解決線路故障快速準確定位問題。隨著數(shù)字信號處理技術、GIS地理信息技術以及無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，帶有無線通信功能的數(shù)字式故障指示器能夠實現(xiàn)在配網(wǎng)調度中心在線準確顯示線路故障位置，同時具備記錄、分析、管理故障信息的功能，已成為輸配電系統(tǒng)線路故障分析定位的研究熱點。

3 關鍵技術研究

3.1 故障指示器信號接入

為實現(xiàn)故障指示器數(shù)據(jù)接入，DMS系統(tǒng)需要與運營商的虛擬專網(wǎng)交互，獲取故障指示器的遙測、遙信等信息。通過VPN的信號需經(jīng)過防火墻接入于安全接入?yún)^(qū)，DMS系統(tǒng)的核心研判功能位于安全Ⅰ區(qū)，因此需要增加正向隔離裝置、反向隔離裝置，以實現(xiàn)故障指示器的信號接入。DMS系統(tǒng)開發(fā)接口部署于安全Ⅰ區(qū)、安全接入?yún)^(qū)，跨正、反向隔離的通信功能完全由DMS系統(tǒng)本身完成。DMS系統(tǒng)的安全接入?yún)^(qū)部署前置模塊，通過VPN與故障指示器實時交互相關信息。故障指示器數(shù)據(jù)接入。當配網(wǎng)饋線正常運行時，部署于饋線上的故障指示器會監(jiān)測到正常運行時的數(shù)據(jù)，生成常態(tài)數(shù)據(jù)上送配電自動化主站。配網(wǎng)自動化主站在人機界面對故障指示器進行展示。當配網(wǎng)饋線發(fā)生故障時，部署于饋線上的故障指示器檢測到配網(wǎng)饋線運行數(shù)據(jù)發(fā)生突變時，生成告警數(shù)據(jù)上送配電自動化主站。配電自動化主站系統(tǒng)根據(jù)故障指示器的告警信號分析出故障區(qū)域，并在人機界面對故障區(qū)域進行展示。故障指示器告警信號預處理與查詢。當配電自動化主站接收到故障指示器的告警信號，首先會對告警信號進行有效性辨識，辨識為真正的故障告警信號，則會轉發(fā)至故障定位模塊進行處理；辨識為抖動信號，則會將這部分告警信號過濾。整個辨識過程均日志記錄，便于事后分析。故障指示器的遙信動作變化均事項記錄。對于事后單個故障指示器的告警信息查詢提供界面查詢。故障區(qū)域展示。故障指示器的告警信號經(jīng)過故障定位模塊處理后，會將其轉化成在人機界面的具有標識性的區(qū)域顯示，并聲音告警調度人員。除此之外，配電自動化系統(tǒng)可通過短信貓或者運營商的短信平臺將故障區(qū)域的描述信息發(fā)至相關的調度人員與基層運檢人員。

3.2 波形數(shù)字特征組合定位技術研究

針對配電網(wǎng)線路不同類型故障進行位置分析判定時，由于單相接地故障電流相比負荷電流很小，且接地故障狀況繁雜多變，依靠傳統(tǒng)的單相電流工頻分量故障定位方法無法有效啟動故障判別定位，也很難準確判定故障源位置。因此，有必要開展研究基于零序電壓及零序電流的接地故障暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)綜合判別方法，即根據(jù)實時采集檢測的零序電壓及零序電流的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)是否達到越限閾值來啟動故障綜合判別定位程序，以最終確定故障源位置。本文引入了新型的基于波形數(shù)字特征組合識別定位技術，通過對線路三相波形同步采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)值濾波，濾除采樣高次諧波等干擾信號，提高基波分量精度。利用快速傅氏變換（FFT）和大數(shù)據(jù)分析技術，建立新型數(shù)據(jù)處理算法，計算暫態(tài)分量頻譜，對基波分量的暫態(tài)電壓、電流矢量數(shù)據(jù)進行綜合檢測識別，提高暫態(tài)識別的準確度和靈敏度，從而增強故障指示器判定準確性。

3.3 接地故障識別率

接地故障波形較為復雜，一般是通過函數(shù)發(fā)生器模擬接地波形。但為更好模擬真實情況，可通過數(shù)據(jù)庫找出以前實際線路上的接地波形，再通過服務器將波形給到特征波形發(fā)生器，從而還原真實的接地狀況。接地故障一般分為金屬接地，小電阻接地，弧光接地以及高阻接地，故障指示器應能對上述接地正確識別并正確動作，并將遙信事件上報主站。

4 結語

由故障指示器定位出故障區(qū)間，然后對整條饋線的配變進行召測，若故障區(qū)間內的配變召測無返回則認為是剛剛停電，然后根據(jù)召測的其他結果一起判斷出停電的跳閘點。與以往只依靠召測結果進行研判最大的不同是能有效結合故障指示器與公專變來判斷，防止雖發(fā)生故障卻由于用采返回為空值而造成的無跳閘點的情況。