羅軍鋒 國(guó)網(wǎng)延安供電公司

伴隨著社會(huì)的發(fā)展，要想滿足社會(huì)各個(gè)階層的生產(chǎn)生活和工作需要，以往高污染、高消耗的發(fā)展方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要，尤其是電力行業(yè)，要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，就需要不斷轉(zhuǎn)變觀念，緊跟時(shí)代發(fā)展的腳步。建立更加環(huán)保的電能供應(yīng)系統(tǒng)。近幾年，智能配電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用就有效決絕了以往電力傳輸過(guò)程中消耗過(guò)高的問(wèn)題，但是智能配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種類型的故障，本文就進(jìn)行了具體的研究。

一、基于繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化配合的配電網(wǎng)故障處理技術(shù)

（一）兩級(jí)級(jí)差自動(dòng)化配合及保護(hù)方法

配電管理工作者在選取線路開關(guān)期間，不管是出線開關(guān)還是用戶開關(guān)，亦或是支線開關(guān)，均應(yīng)當(dāng)首選斷路裝置。但是在主干線中，選取的開關(guān)應(yīng)當(dāng)將負(fù)荷開關(guān)作為中心，對(duì)于斷路保護(hù)工作，能夠依托變壓設(shè)施出線斷路設(shè)施實(shí)施，這個(gè)動(dòng)作的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)應(yīng)不低于200ms，同時(shí)不高于250ms。對(duì)于用戶開關(guān)與支線開關(guān)而言，其對(duì)保護(hù)延時(shí)動(dòng)作的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)非常短，基本上可以忽視。使用此種模式大致有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，第一，若產(chǎn)生用戶線路故障亦或支線故障，開關(guān)會(huì)馬上實(shí)施跳閘操作，以保障故障不妨礙到線路的平穩(wěn)運(yùn)行，而且可以防止線路斷電情況的發(fā)生。第二，配電網(wǎng)運(yùn)行效率更高，此是由于越級(jí)跳閘問(wèn)題和多級(jí)跳閘問(wèn)題得以根本解決，故障信息的搜集更為迅速，故障地點(diǎn)判斷更為精準(zhǔn)。并且，故障剖析和開關(guān)操作由于兩級(jí)極差的協(xié)調(diào)而變得更為簡(jiǎn)易，故障解決質(zhì)效大幅提升。第三，供電體系電能生產(chǎn)費(fèi)用得以下降，此是由于電力公司無(wú)需耗費(fèi)大額資金維護(hù)供電系統(tǒng)，進(jìn)而讓企業(yè)的物質(zhì)收益空間增大。

（二）多級(jí)級(jí)差自動(dòng)化配合及保護(hù)方法

對(duì)于多級(jí)極差保護(hù)配合方式來(lái)說(shuō)，這種模式應(yīng)當(dāng)依照配電工作的實(shí)際需求，科學(xué)設(shè)定出線開關(guān)和10KV饋線開關(guān)的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)，以利于保護(hù)工作進(jìn)行，保證智能配電網(wǎng)得以全面保護(hù)。通常狀況下，部分變電站考量到短路電流會(huì)從某個(gè)層面影響到配電系統(tǒng)，為此對(duì)低壓側(cè)開關(guān)采用一定的過(guò)流保護(hù)舉措。而且，由于上級(jí)保護(hù)定值的大小會(huì)有很大程度的影響，為此應(yīng)當(dāng)盡量減短設(shè)置時(shí)長(zhǎng)以實(shí)現(xiàn)多級(jí)極差保護(hù)延時(shí)配合目標(biāo)。目前，變電站在使用饋線短路裝置開關(guān)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)把機(jī)械動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)管控在三四十毫秒之間，且把熄弧時(shí)長(zhǎng)維持在10ms上下，但是保護(hù)響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)設(shè)置在30ms，這種情況下饋線開關(guān)在實(shí)施延時(shí)保護(hù)指令的時(shí)候，能夠迅速將故障電流分離。若開關(guān)中裝設(shè)有斷路器亦或熔斷器的時(shí)候，假如磁涌流較少，應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)增大電流數(shù)值，以盡可能減短故障時(shí)間。但是，若線路產(chǎn)生瞬時(shí)性異常，不適合使用多級(jí)極差配合方式處理。

（三）對(duì)于故障類型采用統(tǒng)一處理方式

對(duì)于某些故障來(lái)說(shuō)，為提升故障解決的實(shí)效性，可以使用統(tǒng)一處理方式，此種處理方式與主干線線路故障解決方式有一些差別。比如，在主干線類別使用架空饋線的時(shí)候，故障處理工作者對(duì)故障進(jìn)行統(tǒng)一解決時(shí)應(yīng)當(dāng)依照下述步驟進(jìn)行：第一，若故障處于饋線里側(cè)，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間將故障電流分離。第二，在0.5s的延時(shí)完成之后，斷路裝置會(huì)實(shí)施重合動(dòng)作對(duì)異常類別進(jìn)行判斷。在重合動(dòng)作完畢之后，故障類別就是瞬時(shí)性異常，若重合動(dòng)作無(wú)法順利進(jìn)行，就能夠?qū)⒐收项悇e歸于永久性故障。第三，線路故障產(chǎn)生之后，配電網(wǎng)終端可以智能搜集故障數(shù)據(jù)，之后依托主站剖析故障數(shù)據(jù)，這種情況下就能夠明確故障的地點(diǎn)與故障的類別。第四，在斷路裝置判定為瞬時(shí)性故障的情況下，主站會(huì)錄入故障信息，以利于故障再一次產(chǎn)生的時(shí)候可以有大量的參考性數(shù)據(jù)。在斷路裝置判定為永久性故障的時(shí)候，維修工作者就要對(duì)故障點(diǎn)周邊的開關(guān)分閘進(jìn)行管控，以快速將異常線路與正常線路分隔，另外變電站會(huì)下發(fā)命令，促使聯(lián)絡(luò)開關(guān)與斷路器開關(guān)合閘，基于此保證其他地區(qū)電能的正常供給。在故障解決完之后，修理工作者會(huì)把故障有關(guān)數(shù)據(jù)，比如故障類別、解決方式、故障地點(diǎn)等儲(chǔ)存到系統(tǒng)中，便于之后遇到同類故障的時(shí)候，修理工作者第一時(shí)間調(diào)閱此些數(shù)據(jù)當(dāng)作修理的重要參考，進(jìn)而完成對(duì)近似故障的精準(zhǔn)、高效維修，確保配電網(wǎng)電能供給免受不良影響。

（四）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和故障定位

最近幾年，隨著中國(guó)科技的不斷發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)也得到一定的發(fā)展。從目前的發(fā)展情況上看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給人們帶來(lái)的便利是十分顯著的。目前人們?cè)趯?shí)際工作過(guò)程中已經(jīng)可以運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線感應(yīng)定位、視頻識(shí)別及激光掃描的那個(gè)多種不同的技術(shù)。為更好地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展，人們將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到智能監(jiān)測(cè)與故障分析的領(lǐng)域之上，具體如圖1所示。在不斷的完善過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)本身所能發(fā)揮出來(lái)的價(jià)值變得愈加顯著。

圖1 定位系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)工作條件下，在電網(wǎng)配電維修工作正式投入開展的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，配電網(wǎng)一旦發(fā)生出現(xiàn)配電故障就必須需要花費(fèi)巨大的時(shí)間、人力、物力、做好對(duì)配電故障發(fā)生點(diǎn)的及時(shí)定位排查工作。所以，要進(jìn)一步擴(kuò)大加強(qiáng)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在在線配電網(wǎng)及在線配電故障檢測(cè)定位系統(tǒng)建設(shè)中的推廣運(yùn)用規(guī)范力度。

（一）智能配電網(wǎng)信息采集與傳輸

在配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的工作流程當(dāng)中，重點(diǎn)涉及如下四個(gè)方面的內(nèi)容：第一，采用高參數(shù)、高精準(zhǔn)度方法來(lái)對(duì)配電網(wǎng)在其實(shí)際工作流程當(dāng)中所形成的各種有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行全方位的收集工作；第二，使用錄波功能推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)修復(fù)工作之中的具體作用，發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò)跟蹤價(jià)值，提升工作效率；第三，結(jié)合高度、多拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)展開信息傳遞，從而形成一個(gè)更為健全的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第四，應(yīng)采用更加科學(xué)的管理方法對(duì)其電路進(jìn)行有效的管理，一旦在施工過(guò)程中出現(xiàn)故障應(yīng)做到及時(shí)修復(fù)。

（二）配電網(wǎng)在線故障定位和快速恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其配電過(guò)程中的故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的診斷。其內(nèi)容主要涉及到對(duì)錯(cuò)誤信息的收集與整理，對(duì)各種數(shù)據(jù)的分析與判斷。將各種分析后的數(shù)據(jù)上傳到總控制中心后，在從控制中心將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到其它的數(shù)據(jù)分析庫(kù)進(jìn)行整體分析，從而更好地對(duì)其故障點(diǎn)進(jìn)行判斷。最后會(huì)將所有的數(shù)據(jù)上傳至恢復(fù)中心進(jìn)行整理。

（三）云端遠(yuǎn)程專家在線診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對(duì)全國(guó)智能配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)正式設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，為使故障的定位更為迅速、精準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員還為該系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了云端專家的在線診斷故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個(gè)更加先進(jìn)的故障診斷和定位系統(tǒng)，為確保該系統(tǒng)功能的正常實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員還連接了本地故障定位和快速故障修復(fù)系統(tǒng)。采用這樣的方法，如果智能配電網(wǎng)在工作過(guò)程當(dāng)中，受到各種因素的影響而出現(xiàn)了故障，就能夠?qū)收铣霈F(xiàn)的位置做出更快速的定位。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)在工作流程當(dāng)中形成的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后對(duì)相關(guān)的故障做出了正確的診斷，進(jìn)而使得整個(gè)電力系統(tǒng)都可以有效的開展相關(guān)的系統(tǒng)修復(fù)工作，讓配電網(wǎng)快速恢復(fù)到正常運(yùn)行的狀態(tài)當(dāng)中，為人們的日常生產(chǎn)生活提供強(qiáng)有力的保障。這個(gè)體系在實(shí)踐應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中具有非常明顯優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也面臨著若干問(wèn)題，值得人們采用積極措施進(jìn)一步克服。首先，該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，依然是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。為保障該系統(tǒng)的正常工作，有一個(gè)獨(dú)立的處理單元供其對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而采用這種的處理方法，就能夠使電力企業(yè)在不連通網(wǎng)絡(luò)的情況下，這樣可以更好地提升故障診斷的效果，并在一定程度上提升電網(wǎng)故障診斷的實(shí)際效率。將這一技術(shù)廣泛的運(yùn)用到電網(wǎng)的修復(fù)工作之中，能更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的快速診斷與分析，對(duì)修復(fù)電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、生活用電正常起到一定的幫助作用。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)故障定位案例

本次案例分析的案例主要選自與延安配電網(wǎng)自動(dòng)化改造項(xiàng)目之中。這一項(xiàng)目成立于2019年，計(jì)劃通過(guò)一年的時(shí)間完成相關(guān)內(nèi)容。項(xiàng)目建設(shè)結(jié)束后將實(shí)現(xiàn)區(qū)域智能監(jiān)控、故障定位與判斷、供電快速恢復(fù)等相關(guān)功能。下面選取2019年11月份的一天作為觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行分析（見(jiàn)表1）。

表1 大學(xué)城配網(wǎng)系統(tǒng)故障表

因?yàn)檎麄€(gè)大學(xué)城配電線路較多，且故障表示器的設(shè)置量較小，所以在今后工作中可以適量擴(kuò)大故障表示器與通訊終端數(shù)量或減少故障指示范圍，但是并不能過(guò)多，不然由于單設(shè)備的可靠性因素，系統(tǒng)的總體安全性會(huì)有下降。使用該故障定位系統(tǒng)后，供電運(yùn)營(yíng)管理人員能夠比較快捷地隔離故障范圍，并先行恢復(fù)主線及其他支線電源，進(jìn)而于故障范圍內(nèi)集中搶修力量尋找故障地點(diǎn)，并快速排除故障，從而大大地提高了搶修工作效能，有效縮短了用戶的停電時(shí)間，給供電企業(yè)和用戶提供了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。表2為故障定位系統(tǒng)安裝前后的對(duì)照。

表2 智能故障定位系統(tǒng)安裝前后對(duì)比

從統(tǒng)計(jì)表2中可以得知，經(jīng)過(guò)我國(guó)智能供電故障跟蹤定位系統(tǒng)的廣泛投入使用以后，其供電故障平均查找時(shí)間、搶修管理資金、停電搶修時(shí)間等管理成本均已經(jīng)有了明顯性的減少，供電管理系統(tǒng)運(yùn)行可靠性率大大提高了，而且在顧客中的投訴事件總量也隨之減少了不少，所以其產(chǎn)生的各種社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益都非?？捎^。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)故障定位優(yōu)勢(shì)

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用，在對(duì)智能配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)故障定位的過(guò)程中，將具有如下幾方面的優(yōu)勢(shì)：

首先，與目前傳統(tǒng)的移動(dòng)配電網(wǎng)電力故障監(jiān)測(cè)定位分析技術(shù)相比較而言，物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)的合理推廣應(yīng)用已經(jīng)能夠大幅的有效降低在現(xiàn)代電力行業(yè)的配電故障分析定位及處理過(guò)程當(dāng)中，所需要花費(fèi)的大量人力、物力、財(cái)力。

其次，這種技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)用期間有十分突出的優(yōu)勢(shì)。另外，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)用期間有很多優(yōu)勢(shì)，在此技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)故障定位環(huán)節(jié)時(shí)定位結(jié)果更加精準(zhǔn)。與此同時(shí)，還可以進(jìn)一步擴(kuò)大對(duì)故障站點(diǎn)定位的覆蓋范圍。這樣的功能，無(wú)疑使得在電力企業(yè)實(shí)際工作的流程之中大大地降低了故障點(diǎn)檢查的盲區(qū)，也使得在配電網(wǎng)的實(shí)際工作流程之中的工作效率獲得了根本性的提升。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)中，智能配電網(wǎng)的運(yùn)行效果在很大程度上影響著系統(tǒng)，要保證平穩(wěn)、高效運(yùn)行，一定要增強(qiáng)故障處理，基于故障處理的真實(shí)需求，選取恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞?，保證故障第一時(shí)間得到妥善解決。在配電網(wǎng)故障解決過(guò)程中，依托配電自動(dòng)化和繼電保護(hù)的密切配合，完成對(duì)配電網(wǎng)異常的處置，可以大幅提升配電網(wǎng)安全管理控制能力，防止配電網(wǎng)運(yùn)行異常的產(chǎn)生，避免配電網(wǎng)故障造成更惡劣的影響，此對(duì)于我國(guó)總體供電品質(zhì)的提高有重大實(shí)踐價(jià)值。