配网自动化系统线路故障定位

配网自动化系统线路故障定位

徐强 ,邹典 ,王渤

国网伊犁伊河供电有限责任公司   新疆伊犁    835099

摘要：电力系统正朝着智能化、自动化发展，配电网络也日趋复杂，出现线路故障的概率逐渐升高。为了满足社会不断提高的用电量、电力稳定性要求，需要利用配网自动化系统中完成对故障的快速定位，并及时采取有效对策，提高配网的工作效率。

关键词：配网；自动化系统；线路故障；定位

实际运行过程中，发现导致线路故障的因素诸多。为了避免发生更多故障，使线路可以稳定运行，要在故障初期重视存在的问题，采取科学有效的方法积极进行优化，之后监督检查配电自动化系统的应用效率，保证配电系统可以被真正利用。这需要利用快速定位方法，结合其他技术方法，为配电网系统的稳定运行提供有效保障。

一、配网自动化系统简介

配网自动化系统分为通信层、主站层、子站层及终端层，依托其特有的“四遥”功能实现对配电设备的动态化、持续化监控，及时发现并妥善处理线路故障。其作用机制并不复杂，简单来讲是根据线路的功率、电流等数据、警报信息、线路开关运行情况等，对线路当前运行状态进行准确快速地判定，并借助遥控功能远程操控线路开关。遥调是一项非常重要的功能，其主要任务是实时高效地调度配电网，使其稳定持续地运行。由此可知，配电自动系统的核心功能是根据实际情况实时优化配电网，使其始终保持稳定安全的运行状态，一旦线路出现异常，便于电网调度工作人员高效精准地锁定并排除故障。

二、配网自动化系统的组成

配网自动化系统的组成部分分为:系统管理层、网络通讯层、现场设备层等。其中,系统管理层是配网自动化系统的中心,由低压智能变配电管理系统软件、监控主机、打印机和UPS不间断电源等组成。网络通讯层充当着系统管理层和现场设备层的交流媒介,主要由屏蔽双绞线、光缆、光纤收发器、工业网络交换机、通讯管理机和电源模块等不同设备组成。现场设备层用于现场监测数据,由中低压配电监控中心所需的各种智能电力仪表、微机保护以及其他第三方智能设备组成。这三个部分互相协调配合,对配电设备进行实时监控,保证配网自动化系统正常运行。

三、配网自动化系统的基本功能

配电环节和用电环节在配网自动化系统运行过程中起着重要作用，因此在设计配网自动化系统时要联系实际的工程情况，保证设计科学有效，进而确保配电系统运的行质量。基于此，电压质量也随着配网自动化系统质量的提高而提升，大大降低了电网损坏率，既可以充分利用资源，又可以在一定程度上有效减少调度或者保修方面的问题，充分实现减员增效。为了提升排除故障、诊断分析等作业，需进行配网自动化系统的实时监控。配网自动化系统可以稳定运行的科学有效方法，就是根据线路不同的时间段采集数据，并且根据采集的数据进行有效监测。另外，根据监测到的情况，观察区别很大的开关的运行情况，并且根据不同情况制定有针对性的解决方法。如果可以合理借助调度，在进行遥控调节的过程中远程操控开关系统，就可以有效保障线路的运行效果，在线路发生故障时还能及时且准确地进行维修诊断。因为一旦发生线路故障，要仔细检查，这样可以防止出现更大的故障。还有一种方法是在配网自动化系统正常运行时适当选择闭环和开环线路运行，做到双电源可以同时配合利用，形成一个环形的系统线路，在保证系统稳定运行的情况下，做到随时将双电源开关断开。

四、配网自动化系统线路故障定位方法

（一）信号定位法

信号定位法可以精确判断的故障发生位置，确定故障位置的同时也能确定故障的发生原因，实现对故障的精细化控制。目前配网线路的故障是由于多因素引起的，为确保线路抢修的及时性与有效性，应采取检测信号定位技术。通过应用信号定位技术，检测信号可被加入用电线路内，在故障位置检测信号可反射出一些信息，以供相关人员明确故障类型以及故障位置，从而又快又准地获取到线路故障情况。现阶段，检测信号定位法主要集中应用在线路间歇性故障处理、线路单相接地故障处理、线路中高度故障处理中，对不同的故障会采用不同的检测方式，具体操作方法还会根据线路故障的严重程度进行调整。

（二）小范围模糊定位法

小范围模糊定位,就是将多个分支线路探测设备分别置于线路各个分支探测点,实时监测线路情况,这种方法最简单也最直接。传统的线路故障检测一般采用这种方法,但随着经济发展,用电量激增,电网内部结构愈发复杂,简单的小范围定位只能初步锁定故障发生的位置,要想明确故障发生的位置,还需要进一步探索。新闻报道,某地某晚发生了线路跳闸事故,很多线路区域失电。技术人员根据以往经验,分析相应时段中配网系统运行的基本情况,检查线路运行拓扑示意图中FTU通讯运行情况,之后又进行比对,整合多方面信息,终于判定出了故障发生位置。一个简单的例子,值得我们思考,传统的故障定位方法,虽然能解决故障问题,恢复供电,但耗时较长,浪费人力物力,开发一种新的故障定位方法并应用到实际生活中,已经刻不容缓。

（三）行波故障定位

行波是平面波在输电线路传播的状态，行波的幅度会言传播方向呈指数变化，依靠这个特征，就能通过行波幅度的变化确定故障位置。当行波经过故障点时会被反射，然后就可以根据行波的衰减情况计算故障点的距离。实际工作中，在线路的检测端会将同一信号源形成的行波注入配线网内，信号行波故障线路之后会出现传播速度、传送时间的转变，然后利用行波的性质就可以推算出准确的故障位置。实际工作中，行波故障定位一般在模糊定位完毕后进行，能减少大量故障定位时间，提高工作效能。

（四）分布式故障定位

分布式故障定位也是用行波故障定位原理实施定位，在定位过程中，把传统的故障定位装置由变电站二次侧实现向线路的转移，如此即可迅速确定故障位置以及故障区段，缩短修复故障所需消耗的时间，使供电的可靠性明显提升，避免因为故障导致直接或者间接经济损失。分布式故障定位和传统的故障定位检测法相比在解决T接等复杂结构的线路故障时有比较好的效果，获取电流的行波时也能更为真实，可以较好地确保定位精度。系统也能根据雷电电流的行波完成时域分析工作，根据雷电流的极性、能量谱等方面的分析结果，完成对雷击故障的识别工作。

（五）高科技智能定位法

小范围模糊定位、精细化定位、检测信号定位只能有针对性地进行故障定位诊断,面对电网情况复杂,线路故障多样化的情况,借助大数据系统,通过信息化手段多渠道收集线路故障的实例和数据,将故障情况分类汇总,并制定解决方案,待线路故障发生时将现有状况与数据库信息进行比对,可及时明确故障发生原因,拿出解决方案。另外,供电企业可经常对线路进行检测,若发现线路存在隐患,应及时进行检修,将故障“扼杀在摇篮之中”。

五、结论

配网自动化系统线路故障定位的基本原则是深入了解配电网，充分掌握线路的基本运行数据。本文通过对典型故障案例的分析可知，在线路故障解决过程中，最有效的方法是快速定位线路故障位置，以此掌握故障的发生范围，从而保障配网自动化系统的安全稳定运行。因此，在配网自动化系统线路故障定位中，要不断提高线路故障快速定位技术，为实现线路故障信息的实时分析检测奠定良好的基础。

参考文献：

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[3]李俊宜.配网自动化系统中线路故障快速定位方法分析[J].机电信息,2019(30):22-23.