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        配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中線路故障快速定位方法

        2020-12-28 15:39:33駱華杰
        中國電氣工程學報 2020年19期
        關(guān)鍵詞:方法

        駱華杰

        摘要:在配網(wǎng)的實際運行過程中,發(fā)現(xiàn)導致線路故障的因素諸多。為了避免發(fā)生更多故障,使線路可以穩(wěn)定運行,要在故障初期重視存在的問題,采取科學有效的方法積極進行優(yōu)化,之后監(jiān)督檢查配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用效率,保證配電系統(tǒng)可以被真正利用。這需要利用快速定位方法,來為配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有效保障。

        關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動化;故障定位;線路故障;方法

        1配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介

        1.1配網(wǎng)自動化的定義

        配網(wǎng)自動化指采用計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等多種先進的科學技術(shù),收集、分析配電網(wǎng)系統(tǒng)中各種運行數(shù)據(jù),對配電網(wǎng)設(shè)備進行檢測、保護、控制、管理,從而保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

        1.2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組成

        配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組成部分分為:系統(tǒng)管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場設(shè)備層等。其中,系統(tǒng)管理層是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的中心,由低壓智能變配電管理系統(tǒng)軟件、監(jiān)控主機、打印機和UPS不間斷電源等組成。網(wǎng)絡(luò)通訊層充當著系統(tǒng)管理層和現(xiàn)場設(shè)備層的交流媒介,主要由屏蔽雙絞線、光纜、光纖收發(fā)器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機、通訊管理機和電源模塊等不同設(shè)備組成?,F(xiàn)場設(shè)備層用于現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),由中低壓配電監(jiān)控中心所需的各種智能電力儀表、微機保護以及其他第三方智能設(shè)備組成。這三個部分互相協(xié)調(diào)配合,對配電設(shè)備進行實時監(jiān)控,保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)正常運行。

        1.3配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能

        配網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有安全監(jiān)視、控制、保護三個基本功能。以下是對三個功能的簡單介紹,

        1.3.1安全監(jiān)視功能

        通過采集配電網(wǎng)上的狀態(tài)量,電流、電壓、功率等模擬量以及電能量,對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。

        1.3.2控制功能

        在需要的時候,遠方控制開關(guān)會合閘或跳閘,電容器投入或切除,以達到補償無功、均衡電荷、提高電壓質(zhì)量的目的。

        1.3.3保護功能

        指檢測和判斷故障區(qū)段,隔離故障區(qū)段,恢復正常區(qū)段的供電。

        1.4配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素

        配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是否穩(wěn)定,直接影響著線路故障定位準確與否。實際應(yīng)用中,影響配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響因素主要包括:工作人員技術(shù)水平的高低;配電網(wǎng)系統(tǒng)各組成部分之間的匹配與兼容程度;系統(tǒng)通訊流暢與否;配電網(wǎng)終端設(shè)備是否穩(wěn)定等。

        2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中線路故障快速定位的方法

        2.1小范圍模糊定位法

        小范圍模糊定位,就是將多個分支線路探測設(shè)備分別置于線路各個分支探測點,實時監(jiān)測線路情況,這種方法最簡單也最直接。傳統(tǒng)的線路故障檢測一般采用這種方法,但隨著經(jīng)濟發(fā)展,用電量激增,電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈發(fā)復雜,簡單的小范圍定位只能初步鎖定故障發(fā)生的位置,要想明確故障發(fā)生的位置,還需要進一步探索。例如,某新聞報道,某地某晚發(fā)生了線路跳閘事故,很多線路區(qū)域失電。技術(shù)人員根據(jù)以往經(jīng)驗,分析相應(yīng)時段中配網(wǎng)系統(tǒng)運行的基本情況,檢查線路運行拓撲示意圖中FTU通訊運行情況,之后又進行比對,整合多方面信息,終于判定出了故障發(fā)生位置。案例可以看出傳統(tǒng)的故障定位方法,雖然能解決故障問題,恢復供電,但耗時較長,浪費人力物力,開發(fā)一種新的故障定位方法并應(yīng)用到實際生活中,已經(jīng)刻不容緩。

        2.2精細化故障定位法

        2.2.1行波故障定位

        “行波”是平面波在傳輸線上的一種傳輸狀態(tài),其幅度沿傳播方向按指數(shù)規(guī)律變化?!靶胁ü收隙ㄎ弧?,即根據(jù)故障對波形的阻礙程度來判斷其發(fā)生的位置,該系統(tǒng)是在線路的檢測端向配電線網(wǎng)各個線路注入同一信號源產(chǎn)生信號行波,若信號行波受到故障線路阻礙,傳輸路徑會發(fā)生改變,從而導致傳輸速度、行波傳送時間發(fā)生改變。實際操作中,工作人員可根據(jù)線路上行波的速度差異以及行波傳送的時間直接計算出故障位置,準確定位故障信息。該系統(tǒng)一般在第一階段小范圍模糊定位結(jié)束之后使用,一方面可節(jié)省故障定位的時間,另一方面,由于故障范圍縮小,計算工作效率將大幅提升。

        2.2.2分布式故障定位

        分布式故障定位系統(tǒng)充分利用行波故障定位原理,將傳統(tǒng)的故障定位裝置從變電站二次側(cè)搬移到線路上,能快速確定故障區(qū)段和故障位置,縮短故障修復時間,極大提高供電可靠性,減少因故障造成的直接和間接經(jīng)濟損失。與傳統(tǒng)的故障定位方法相比,該系統(tǒng)可解決T接及混架等復雜結(jié)構(gòu)的線路故障定位,更加真實的提取電流行波,提高定位精確度。另外,該系統(tǒng)充分利用雷電電流行波的時域信息,分別從極性、能量譜等方面進行分析,能實現(xiàn)對雷擊類型故障的有效識別。

        2.3信號定位法

        模糊定位初步鎖定故障位置,精細化故障定位可準確定位到故障點,但導致線路故障的原因復雜多變,要想及時開展線路搶修工作,還要檢測出故障發(fā)生的原因,此時可使用檢測信號定位。檢測信號定位即在用電線路中注入檢測信號,根據(jù)檢測信號在故障位置反射信息的不同來確定故障類型,從而判斷故障發(fā)生的原因。檢測信號定位法在實際使用中會遇到以下三種情況:(1)線路中高度故障;(2)線路中間歇性故障;(3)線路單相接地故障,每種故障的表現(xiàn)形式不同,檢測方式也不同,實際操作中可根據(jù)線路中故障的嚴重程度決定使用哪一種定位方式。

        2.4高科技智能定位法

        小范圍模糊定位、精細化定位、檢測信號定位只能有針對性的進行故障定位診斷,面對電網(wǎng)情況復雜,線路故障多樣化的情況,可借助大數(shù)據(jù)系統(tǒng),通過信息化手段多渠道收集線路故障的實例和數(shù)據(jù),將故障情況分類匯總,并制定解決方案,待線路故障發(fā)生時將現(xiàn)有狀況與數(shù)據(jù)庫信息進行比對,可及時明確故障發(fā)生原因,拿出解決方案。另外,供電企業(yè)可經(jīng)常對線路進行檢測,若發(fā)現(xiàn)線路存在隱患,應(yīng)及時進行檢修,將故障“扼殺在搖籃之中”。

        2.5萬能“四步法”

        上文中提到四種故障定位的方法,無論采用哪種方法,在日常生活中,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)線路故障定位應(yīng)遵循以下四步:

        2.5.1巧妙使用各種定位方法

        線路在運行中產(chǎn)生相應(yīng)故障時,應(yīng)及時采用合適的系統(tǒng)對故障進行定位,以縮短故障產(chǎn)生影響的時間,降低大眾沒電的焦慮。

        2.5.2做好巡線處理工作

        線路故障帶來的失火問題不容小覷,發(fā)生線路故障時安排專人做好巡線處理工作非常必要。

        2.5.3合理安排工作人員

        不同的技術(shù)人員對故障的判斷能力不同,故障發(fā)生時合理安排工作人員,可快速反應(yīng)故障發(fā)生情況,清楚判斷故障發(fā)生位置。

        2.5.4加強監(jiān)督,做好記錄

        線路故障發(fā)生時,冷靜判斷,合理處理,有效監(jiān)督,并做好故障發(fā)生情況的分析,以便日后學習借鑒。

        3結(jié)束語

        配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對于配網(wǎng)運行及線路故障處理的確具有重大意義。它可以對電網(wǎng)實施全面監(jiān)控,并為后續(xù)線路故障的解決提供重要參考依據(jù)。而在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中對線路故障應(yīng)用快速定位法能夠?qū)崟r掌控線路運行的相關(guān)信息,并對配網(wǎng)運行進行綜合評價、對線路故障造成的危害進行合理的模擬,以此保障配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性。

        參考文獻

        [1]崔椿洪.配電網(wǎng)線路故障定位技術(shù)研究[J].電力與能源,2019,40(04):443-445.

        [2]黃東龍.基于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的線路故障快速定位法[J].電子測試,2019(09):106-107.

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