國(guó)網(wǎng)青海省電力公司西寧供電公司 謝永鑫 王逸彬

目前，在我國(guó)配網(wǎng)系統(tǒng)中分為三個(gè)模塊，分別為電力用戶、發(fā)電廠以及配電網(wǎng)，面對(duì)如此較大的規(guī)模要求，需要通過(guò)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)有效控制。配電網(wǎng)框架處于電網(wǎng)系統(tǒng)的末端位置，在連接著輸電網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，對(duì)各種電力用戶完成連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的供給，在整個(gè)電力系統(tǒng)中分布較廣、使用價(jià)值高，同時(shí)也是較為復(fù)雜的電力系統(tǒng)。因此，需要積極重視對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，結(jié)合系統(tǒng)自身特點(diǎn)進(jìn)一步完善其體制，通過(guò)對(duì)多個(gè)線路設(shè)備的有效監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程控制[1]。

從安全性角度來(lái)看，通過(guò)對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用后，可加強(qiáng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的挖掘，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的參數(shù)能夠詳細(xì)記錄，工程人員可以此為基礎(chǔ)，通過(guò)程序編寫以及操作指令輸入的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，展開有針對(duì)性的運(yùn)維管理。高效率的運(yùn)維管理模式可快速對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析，盡早檢查出故障隱患，并做好及時(shí)處理；從開放性角度來(lái)看，由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行了大量的應(yīng)用，因此該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)之間的有效連接，并通過(guò)與其他系統(tǒng)之間的聯(lián)系，達(dá)到信息共享的效果，最終逐漸提升配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行能力[2]。

1 某地配網(wǎng)運(yùn)維中常見故障及常用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)類型

1.1 閃絡(luò)

閃絡(luò)故障是配網(wǎng)運(yùn)維中比較常見的故障類型，某電廠在電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，一些配網(wǎng)線路以及電力設(shè)備受到不可抗力的影響，長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，導(dǎo)致經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間影響線路設(shè)備表面出現(xiàn)破損現(xiàn)象，表現(xiàn)絕緣部分受到嚴(yán)重?fù)p害。

1.2 過(guò)電壓

過(guò)電壓也是配電系統(tǒng)中常見的故障類型之一，過(guò)電壓指的是電壓超過(guò)額定值的異常現(xiàn)象。過(guò)電壓可能由多種原因引起，包括雷擊、電力系統(tǒng)事故、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止時(shí)的瞬態(tài)過(guò)電壓等。過(guò)電壓對(duì)配電系統(tǒng)的影響是嚴(yán)重。首先，過(guò)電壓會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和元件的絕緣損壞，從而增加了設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)。其次，過(guò)電壓還會(huì)造成電氣設(shè)備的損毀，使其提前老化甚至失效，給運(yùn)維工作帶來(lái)一定困擾。此外，過(guò)電壓還可能引發(fā)系統(tǒng)的短路和火災(zāi)等危險(xiǎn)情況，對(duì)人身安全和財(cái)產(chǎn)造成威脅。面對(duì)該故障現(xiàn)象，可通過(guò)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)中的電流電壓量進(jìn)行約束，具體約束過(guò)程如下述計(jì)算公式所示：Ii≤Iimax、Umin≤Ui≤Uimax，其中：Ii表示配網(wǎng)系統(tǒng)流過(guò)的電流，Iimax表示系統(tǒng)最大電流限制，Ui表示系統(tǒng)負(fù)荷點(diǎn)產(chǎn)生的實(shí)際電壓，Uimin表示電流最大值產(chǎn)生的限制。

1.3 人力資源配置管理

人力資源配置管理故障屬于外部產(chǎn)生的故障，受各種人為因素的影響，在進(jìn)行資源配置的過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理現(xiàn)象，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。另外，在維修過(guò)程中，部分工作人員有時(shí)會(huì)出現(xiàn)檢查失誤的現(xiàn)象，直接造成線路工作效率的下降，對(duì)電網(wǎng)整體建設(shè)產(chǎn)生極其不利的影響。為此，需要進(jìn)一步增強(qiáng)人為意識(shí)，重視對(duì)人力資源的配置管理。

1.4 監(jiān)控技術(shù)

監(jiān)控技術(shù)是某電廠配網(wǎng)自動(dòng)化常用技術(shù)類型，通過(guò)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)系統(tǒng)自身存在的監(jiān)測(cè)功能進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)故障頻率進(jìn)行全面分析。在監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用下，某電廠通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的有效利用，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集與分析，并且對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理傳輸，提高了系統(tǒng)整體的維護(hù)效果。另外，在監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用下，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)可加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)終端數(shù)量的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)有效傳遞，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換過(guò)程逐漸加快。

1.5 新型通信技術(shù)

新型通信技術(shù)是在現(xiàn)代信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，比如某電廠通過(guò)對(duì)新型通信技術(shù)的利用，實(shí)現(xiàn)了信息之間的快速傳遞，保障系統(tǒng)供電的效率，同時(shí)還具有良好的電能資源節(jié)省效果以及良好的性價(jià)比。在新型通信技術(shù)作用下，某電廠配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的信息會(huì)進(jìn)一步完成輸送，后續(xù)在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)光纖通信技術(shù)應(yīng)用完成對(duì)設(shè)備的全面檢查，并加強(qiáng)對(duì)頻率的有效控制，最終對(duì)配網(wǎng)功能進(jìn)行豐富拓展。例如，某電廠實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)配電范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，包括建立多個(gè)開閉站、獨(dú)立小區(qū)配電、刀閘室和箱式變壓器，其中在信號(hào)功能設(shè)置方面進(jìn)行優(yōu)化改良，具體內(nèi)容見表1。

表1 通信信號(hào)功能改良表

1.6 配電系統(tǒng)集中化技術(shù)

某電廠配電系統(tǒng)集中化技術(shù)主要應(yīng)用于分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，對(duì)于配電系統(tǒng)集中化建設(shè)產(chǎn)生重大作用。在配電系統(tǒng)集中化技術(shù)作用下，系統(tǒng)中的用戶信息以及服務(wù)系統(tǒng)之間連接會(huì)更加穩(wěn)定，系統(tǒng)維護(hù)效果更加突出，實(shí)現(xiàn)集中化的統(tǒng)一管理。在集中化技術(shù)作用的下，某電廠系統(tǒng)能源建設(shè)進(jìn)行不斷改善，使主站與變電站之間的關(guān)系更加穩(wěn)定，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的集中化管理，提高系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如，某電廠在配電線路連接形式上，參數(shù)設(shè)置方面實(shí)施集中化處理，具體處理內(nèi)容見表2。

表2 配電線路連接形式集中化處理表

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用分析

在對(duì)某電廠配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)借助配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面、細(xì)致地監(jiān)控，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決配網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障。在對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和定位，通過(guò)配電自動(dòng)化設(shè)備來(lái)對(duì)故障情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，同時(shí)還可以借助配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備來(lái)及時(shí)地將故障信息傳遞給相關(guān)的工作人員。在對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)的過(guò)程中，某電廠利用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)維狀態(tài)下的實(shí)時(shí)監(jiān)控，借助故障自動(dòng)定位、自動(dòng)隔離，以及自動(dòng)恢復(fù)等功能，來(lái)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行有效的處理，最終達(dá)到提高配網(wǎng)運(yùn)維水平和質(zhì)量的目的。

2.1 故障檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

對(duì)于某電廠現(xiàn)有配電網(wǎng)所應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，技術(shù)人員可以對(duì)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)維中進(jìn)行全面地應(yīng)用。借助故障檢測(cè)技術(shù)，工作人員可以對(duì)配網(wǎng)運(yùn)維過(guò)程中的多種故障信息進(jìn)行有效地采集與分析，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)故障分離方案的編制。同時(shí)，還可以自動(dòng)下達(dá)命令，對(duì)工作人員進(jìn)行故障報(bào)警提示。某電廠工作人員在對(duì)故障檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，還對(duì)異常故障檢測(cè)模塊、二次設(shè)備異常故障問(wèn)題以及網(wǎng)絡(luò)安全分析等諸多模塊進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)應(yīng)用。值得注意的是，配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)的構(gòu)建，需要根據(jù)供電所的實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)永久性故障、瞬時(shí)故障以及負(fù)荷過(guò)濾故障進(jìn)行有效的區(qū)分，借助配電網(wǎng)自動(dòng)化終端；來(lái)對(duì)故障程序進(jìn)行有效的控制。

例如，當(dāng)對(duì)話框中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)饋線運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)應(yīng)信息欄中不會(huì)存在遙信報(bào)告的情況，但是故障數(shù)據(jù)欄中的設(shè)計(jì)接收值以及處理數(shù)值皆為0，并且會(huì)顯示出故障的成因，造成電流過(guò)流問(wèn)題或斷路器閉鎖等問(wèn)題[3]。

2.2 配電網(wǎng)故障恢復(fù)技術(shù)

針對(duì)某電廠配電網(wǎng)故障的恢復(fù)工作而言，須對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约霸O(shè)備容量進(jìn)行有效地約束，從而對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組，在最短時(shí)間內(nèi)，將非故障失電部位的負(fù)荷成功的轉(zhuǎn)移至正常運(yùn)行的饋線設(shè)備上。為有效地對(duì)配網(wǎng)運(yùn)維職工的故障問(wèn)題進(jìn)行恢復(fù)與處理，某電廠技術(shù)人員在借助配電網(wǎng)自動(dòng)化恢復(fù)技術(shù)時(shí)，對(duì)以下事項(xiàng)給予關(guān)注與重視：第一技術(shù)人員甄選科學(xué)合理的恢復(fù)算法，以此來(lái)加快故障恢復(fù)速度，同時(shí)提高數(shù)據(jù)預(yù)處理效率；所甄選的故障恢復(fù)算法的運(yùn)行效率要高，由于數(shù)據(jù)處理量的龐大，使得恢復(fù)算法的性能需要始終保證在平均水平之上；第二將用戶的用電需求作為首要任務(wù)，當(dāng)故障恢復(fù)后，需要優(yōu)先對(duì)等級(jí)高的負(fù)荷地區(qū)進(jìn)行恢復(fù)供電。

同時(shí)，技術(shù)人員還對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，以此來(lái)規(guī)避故障負(fù)荷對(duì)剩余饋線的影響，保證用戶的正常用電，其可靠性損失計(jì)算公式為：，公式：Bl代表著配電線路的故障率，kl代表著配電線路的折損系統(tǒng)，kk代表著配電網(wǎng)線路中開關(guān)設(shè)備的折算系數(shù)，m代表著配電網(wǎng)系統(tǒng)中的開關(guān)數(shù)量，n代表著區(qū)段數(shù)量，Bl代表著開關(guān)設(shè)備的實(shí)際故障率。

此外，技術(shù)人員還需要對(duì)用戶停電損耗以及停電時(shí)長(zhǎng)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，二者的關(guān)系公式為：，式中：n代表著用戶種類數(shù)量，ci代表著第i個(gè)用戶的用電量占比總用電量的數(shù)值比例，Li代表著第i個(gè)用戶的實(shí)際負(fù)荷比例，m代表著停電的實(shí)際次數(shù)，fc（t）代表著綜合停電損失系數(shù)。若借助其停電損失函數(shù)來(lái)對(duì)停電損失進(jìn)行計(jì)算，其公式為：，式中：tj代表著第j次停電的時(shí)間，Pj代表著第j次停電的負(fù)荷損耗，m為總停電次數(shù)。

2.3 配網(wǎng)信息管理技術(shù)應(yīng)用

配網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜。在進(jìn)行配網(wǎng)運(yùn)維時(shí)，需要充分的借助好配網(wǎng)信息管理技術(shù)，來(lái)對(duì)配網(wǎng)信息進(jìn)行有效的采集，降低技術(shù)人員的工作量，同時(shí)提供技術(shù)人員對(duì)于配網(wǎng)故障的判斷精準(zhǔn)性，最大限度地提高運(yùn)維效率及質(zhì)量。

為切實(shí)提升配網(wǎng)運(yùn)維的穩(wěn)定性，提升配電自動(dòng)化水平，某電廠技術(shù)人員將配電主站與當(dāng)前信息管理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，從而對(duì)配電運(yùn)維過(guò)程中所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效地提取，并對(duì)其進(jìn)行分析處理。充分的配網(wǎng)信息管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)維的自動(dòng)化管理。同時(shí)，將二者進(jìn)行統(tǒng)一化運(yùn)維，有效降低配網(wǎng)運(yùn)維的風(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)配電系統(tǒng)的拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。最大限度滿足當(dāng)前配網(wǎng)運(yùn)維的基本需求，切實(shí)提升配電質(zhì)量，滿足用戶的基本用電需求?？偠灾?，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，我國(guó)社會(huì)對(duì)于電力的需求也逐漸增多。因此，電力企業(yè)需要重視對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與推廣，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性[4]。

3 案例分析

為切實(shí)提高配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用質(zhì)量，筆者以自身的工作經(jīng)歷為例，對(duì)本文論點(diǎn)進(jìn)行論證分析。2022年8月6日，電廠配電網(wǎng)運(yùn)維線路出現(xiàn)單相接地故障，在故障發(fā)生初期，調(diào)度后臺(tái)僅存在故障配電站電壓越下限的信號(hào)，調(diào)度人員根據(jù)配電站的電壓變化情況，對(duì)其故障進(jìn)行判定，認(rèn)為該故障為母線接地故障，經(jīng)檢修發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行線路的B相接地，電廠調(diào)度人員斷開開關(guān)后，立即通知運(yùn)維人員進(jìn)行帶電巡線。檢修人員接到帶電巡線的時(shí)間為17:42分，檢修人員到達(dá)故障點(diǎn)的時(shí)間為19:53分，中間兩個(gè)多小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，全線處理停電狀態(tài)，大量的時(shí)間都被浪費(fèi)在故障點(diǎn)的檢索上，導(dǎo)致沿線用戶無(wú)法正常用電。

2023年7月6日，電廠該線路再次發(fā)生故障，在配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的介入下，調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出開關(guān)跳閘信號(hào)，調(diào)度人員根據(jù)告警信號(hào)進(jìn)行故障判斷，并對(duì)故障位置進(jìn)行開關(guān)二次合閘，并對(duì)后段線路進(jìn)行隔離。在配電自動(dòng)化技術(shù)的介入下，對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)隔離，并對(duì)非故障區(qū)域進(jìn)行供電恢復(fù)，整個(gè)過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為2分30秒，有效地降低了對(duì)沿線用戶的影響，同時(shí)也幫助運(yùn)維人員減少作業(yè)量，提升了工作效率。