配网故障研判技术及应用探究

发表时间:2020/6/9   来源:《当代电力文化》2020年3期   作者:高皓
[导读] 配电网是连接用户和输电网的重要枢纽,在整个电力系统的运行中具有重要作用,配电网的正常工作可有效保证整个电力系统的运行效率和供电质量。
        摘要:配电网是连接用户和输电网的重要枢纽,在整个电力系统的运行中具有重要作用,配电网的正常工作可有效保证整个电力系统的运行效率和供电质量。随着我国各行各业的快速发展,用电的需求量在不断增加,用电质量的要求也在不断提高,由于配电网分布广泛、设备较多,若配电网出现故障的话,则会对正常的供电工作产生影响,甚至导致电力系统的瘫痪,这种情况下,就需要对配网故障进行快速研判,以便及时开展抢修指挥工作,从而保证电力系统的正常运行。
        关键词:配网;故障研判技术
        前言:
        对故障的快速研判,可以在第一时间内找出故障发生的地点、分析故障发生的具体原因、得出故障造成影响的程度,并快速做出反应,制定最佳解决方案、合理配置抢修资源,实现故障的快速解决。快速研判故障有效提高了抢修质量和抢修效率,加快了配网抢修指挥工作的进度,可以最快恢复正常供电,保证电力系统的正常运行,最大限度地降低配网故障对用户生产生活的影响。
        1 配电网故障研判研究现状
        国外在配电网故障处理方面的研究起步较早,从20世纪中后期,就开始利用配网自动化技术对配电网故障进行查找定位和隔离的研究。国内受“重发、轻供、不管用”的错误思想影响,长期以来不重视配电网的建设与发展,导致其对配电网故障处理的研究水平远远落后于国外。近年来,随着建设一流世界配电网的口号被不断提出与深化,我国对配电网故障处理的研究热潮方兴未艾,为其迎来了新的挑战与机遇。总的来说,配电网故障处理的研究与发展可以分为3个阶段。
        第一阶段:20世纪中后期,欧洲、美国、日本首先展开对配电网故障处理的研究,处理方法是智能重合闸和电压型开关配合的方法,其优点是不涉及自动化主站,且无需通信手段,简单易行,该方法于80年代引入国内。这种早期的故障处理方法存在很明显的缺点,即在每次故障跳闸时会产生多次重合,对电网设备造成极大的冲击,很容易损坏电网设备,甚至导致越级跳闸,且无法对正常运行的配电网进行遥控和监测,因此该方法仅适用于简单、不再频繁改动的网架结构,而且开关定值整定很严格。
        第二阶段:从90年代开始,随着信息技术与计算机技术的飞速发展,配电自动化主站为基础,结合FTU、DTU等远方终端,同时应用通信网络技术的配电实时监控系统(SCADA系统)应运而生。该系统成功实现了遥信和遥测功能,可对改造过的配电一次设备进行单点远程控制,在配电网发生故障后迅速隔离故障点恢复供电。
        第三阶段:21世纪初,经济技术进入飞跃阶段,城市现代化进程逐步加快,配电网规模不断扩大,越来越复杂的接线方式给配电网故障处理带来前所未有的挑战。同时,各国配电自动化覆盖率也逐年提升,城市中心地区配电自动化覆盖率基本达到97%,配电网故障处理朝着智能化方向发展。配电自动化图形系统(DMS)集现场自动化开关的“三遥”功能、主动故障研判和停电信息发布功能于一体,得到国内大部分供电公司的广泛应用。
        2 配网故障抢修中存在的问题
        2.1 获取故障信息不及时
        配网抢修工作的开展是以准确、详细的故障信息为基础的,若不能及时获取故障信息,将会影响整个故障抢修工作的进行、降低抢修效率,因此,在保证故障信息准确性和完整性的同时,故障信息的传递还应具有及时性。在实际的配网故障抢修工作中,配网自动化仍需要不断改进,若故障信息渠道不完善的话,则无法对故障信息进行及时传递,电力部门不能在第一时间获取故障信息,导致故障抢修工作始终处于被动状态,不能及时了解故障信息所传达的内容,无法对故障信号做出快速的研判分析,扩大了配网故障带来的影响。


        2.2 配网抢修指挥工作不协调
        配电抢修指挥工作必须具有协调性,才能对配电故障进行针对性排除,但由于配电故障信号传递不及时,无法对故障发生的地点、原因及故障造成的影响进行及时传递,导致配电抢修指挥中心无法在第一时间内获取准确的配电故障信息,使配电信息的传递具有一定的延时性,不利于对配电故障进行准确判断。配网抢修指挥中心在不确定故障信息的准确性时,不能对配电抢修指挥工作进行统一协调,延缓了抢修工作的开展。若电网出现故障的话,无法做到早发现、早分析、早解决,正常供电工作不能够及时恢复,配网故障造成的影响和损失将会进一步扩大。
        3 配网抢修指挥中快速研判故障的方法分析
        3.1 创建配网故障快速研判系统
        根据配电变压测量值、出现开关动作、用户信息及故障指示测量值等信息,对配电网的故障进行快速研判。该故障快速研判系统创建了适合配电网应用的配电网地理接线图、配电网电线图,利用EMS系统、故障指示定位系统、营销系统等及时获取配电网的运行信息及停电事件信息等,通过配电网单线图和GIS的配合使用,对配网多种故障的快速研判,实现配电网抢修指挥业务和电网调度管理的无缝连接。比如:2018年7月,某配网抢修指挥中心接到用户投诉,通过OMS配网故障快速研判系统的分析并确定故障后,通知抢修班组及时赶到故障现场展开抢修工作,迅速将故障排除并恢复供电。由于该配网故障快速研判系统主要采用了GIS地图进行定位,并指导抢修人员赶到故障现场进行抢修,大大缩短了抢修时间,有效提高了抢修效率,同时也增强了客户满意度。
        3.2 完善网络建模功能
        研判系统拥有发达的图形制作工具,能够实现图形、数据的同步运行,即该系统能够在绘制图形过程中输入相应的数据信息,创建一个数图一体化系统。另外,系统还支持信息数据的导入功能,依托于信息交换总线,将电网设备、图形、模型等通过SVG的模式输入研判系统,从而实现配网建模。同时,此研判系统还支持设备的异动管理,配网系统中一切设备的异动、变更等都处于此系统的管理下,相关的异动设备、图形等通过图形、图示等方式呈现给广大用户。
        3.3 定位故障
        ①网络拓扑分析。配网拓扑的主体功能体现在:打造一个不断变化的配网模型,用来清晰地呈现不同电气设备间的连接、联通关系,并对应展现出配网在各个时段的运行状况,该拓扑分析广泛适用于各类接线模式。研判系统通过观察开关的运行状态,来明确配网系统内部不同电气装置的运行状态;②故障自动定位。将故障指示设备设置在馈线干线与支线等位置,由于指示器能够发挥通信传输作用,一旦配网出现故障问题,位于出线开关与故障区范围内的指示设备将发出动作,同时朝主站发出故障信号。此系统凭借分析配网拓扑、故障指示设备排列顺序、动作顺序等,最终分析得出故障的具体位置;③故障信息警示。故障被准确地定位后,可凭借人机工作站发出警报提示信息,并对应将一些故障信号呈现于馈线图、地理图等,从而为调度工作的开展提供准确的信息数据。
        3.4 抢修指挥
        ①研判分析。所谓的停电研判就是在断开电源的情况下,对信息采集系统、配网自动化系统等进行全方位地检查、核查与维修,深入分析、总结客户提供的报修反馈信息,从中归纳出故障的范围、原因等;②抢修指挥。所谓的抢修指挥功能,就是能够为抢修工作提供科学地指导,促进抢修工作的高效开展,实现抢修资源的优化配置。
        4 结语
        电力企业要积极重视配网抢修工作,打造出一个现代化的故障研判系统,为故障抢修提供指导,提高故障研判工作效率,支持并促进配网故障问题的高效解决,从而维护配网的安全运行。
        参考文献:
        [1]陈镛.探析在配网抢修指挥中快速研判故障的方法[J].科技与企业,2018(19):194-194.
        [2]周静,张兴,贾晨.基于多源故障信息的故障定位方法在配网抢修中的应用[J].华北电力技术,2018(4):25-29.
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