国网山西省电力公司阳泉供电公司 山西阳泉 045100
摘要：智能配电网是智能电网中配电网重要的内容，它以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合各种控制技术、通信技术及传感技术等来利用智能化设备，以实现配电网在正常运行状态下的监测、保护、控制和优化和非正常状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应。智能配电网的自愈技术主要部分是指故障处理的自动化，可实现快速定位故障，快速隔离故障，快速恢复非故障区供电，实现配电网的全面自动控制和自愈。
关键词：智能配电网；故障定位；自愈控制技术；自动化处理技术
1智能配电网故障处理自动化技术的特征
1.1提升安全性能，保障配电网供电质量
顾名思义，智能配电网中的“智能”很大程度上指的是自动化技术。在配网中利用自动化技术进行实时监测，能够及时发现配电网中存在的隐患。自动化监测到故障后会自动将故障范围的电网与其他正常运行状态下的路段采用隔离的方式进行处理，避免故障发生蔓延的情况。自动化技术具备及时精准定位配电中故障的范围，通过设置隔离区及时恢复供电，降低由于故障问题对广大用户造成的影响，在确保供电质量方面有着十分重要的现实意义。
1.2提升配电网信息化程度
智能配电网自动化技术的监测功能取代了过去人工监测故障的方式。该技术在掌握到异常情况的第一时间将信息反馈至配电网控制中心，控制中心能够实时掌握智能电网实际的运行状态，根据实际的运行对配电网系统的调度展开科学安排。
1.3主动性增强，实现互动智能电网的故障处理
自动化技术在对配电网运行状态下进行实时监测的过程中，会自动判断所获得的数据信息，通过分析预测电网中相关位置极有可能出现的故障。这种主动性预测故障的作用体现在能够及时为配电网排除故障，降低故障影响程度。同时，自动化系统能够实现人机互动化操作，根据实际的监测状态信息得出不同的解决措施，最终按照系统的最优方案对相应故障进行针对性处理。值得关注的是，掌握权限的工作人员可以采取人为方式对系统进行操作。
2 智能配电网故障处理技术分析
2.1 保护技术
传统的配电网馈线过电流保护的工作原理主要是反应电流增加而动作的，但配电网的运行方式多变。如图 1 所示，若配电网系统中F1 点故障时，各点所配置的馈线（终端2—Q102、终端 3—Q202 支路）对故障电流的灵敏度不够而不在保护范围内，若只靠馈线终端本身的信息量无法准确定位故障点所辖范围，从而失去了选择性，导致扩大停电范围。智能配电网提出的“区域 / 广域保护控制系统”即网络式保护技术，可综合各种完善的保护原理及基于区域各点的故障信息，快速识别故障，并与过载联切、频率电压控制及备自投功能相配合，对故障隔离、快速恢复供电，避免故障后由于上下级保护之间的配合不当，保护与控制功能的配合不当，导致故障范围扩大，并通过自动化恢复供电的有效及快速控制。快速性是配电网馈线传统保护的最基本的要求，而区域 /广域保护需要通信和相对复杂的计算配合，保证了选择性，但却很难达到传统保护的快速性。应将两者结合起来，充分利用双方的优点，以达到更好的效果 ：（1）利用区域 / 广域保护对系统实时运行状态的计算结果及时修改保护的门槛值，可有效防止级联事故的发生 ；（2）将区域 / 广域保护作为馈线的后备保护，以保证线路主保护无法正常动作时，可利用区域 / 广域保护来进行故障隔离。
2.2分布式智能控制技术
目前配电网采用的集中型故障自愈控制模式主要是建立在各配电终端与子站 / 主站之间的主从通信的基础上，配电网调度主站根据收集到的相关配电终端故障信息及配电网运行状态进行故障诊断，定位故障发生区段，形成故障隔离和故障恢复方案，并通过遥控功能来执行该方案，从而实现故障的自动隔离和非故障区的供电恢复。这种模式对通信通道和主站的依赖比较大，控制可靠性不高。且随着配电网不断发展，主站和终端的数据交互信息量不断增大，且仅有主站分析决策，所花费时间过长，不能满足快速切除故障的要求。分布式故障自愈控制模式是智能配电网基于区域 / 广域保护的就地控制方式，是一种有信道的就地控制方式。这种控制模式不需要配电网自动化主站和子站的参与，而是配电网智能终端相互通信，可实现更快速的故障隔离、重构转供。它的工作原理是 ：当配电网馈线发生永久性故障时，馈线线配电终端和相邻配电终端通信，交换故障检测相关的信息，并进行比较，然后根据采集到的电压、电流等电气量来进行故障判断和定位。定位故障后，由配电终端通过与变电站出口断路器的保护配合，对故障区段边界为断路器或负荷开关进行区分，尽可能避免上游非故障区段用户停电，通过遥控来实现故障隔离，且通过自动重合闸对下游非故障停电区恢复供电。区域控制是分布式故障自愈控制模式的另一种表现模式，它是以一个或多个环网为一个区域单位，配置区域保护控制装置（区域控制器）与区域内的每个终端进行通信，已接收终端的故障信息并进行处理。智能分布式控制技术是基于对等通信方式下，仅依靠相邻的配电终端通过信息交互来实现故障处理功能，故障处理更快更灵活，但也存在一定的缺点 ：很难适应复杂的配电网结构及拓扑的变化。而传统的集中型故障自愈控制模式是利用了主站和配电终端双向通信来实现信息的集中采集和控制，可适应网络拓扑结构复杂的配电网。
.png)
2.3 故障点自动定位技术
传统故障点定位技术不能适应配电网复杂的网络拓扑结构，定位精度不够。智能配电网故障点自动定位技术是以调度控制主站为中心，在各配电网馈线上安装检测点，形成了一个统一的定位、检测及通信的故障定位系统。控制中心主要实现数据实时采集、分析及故障报警和定位功能。而检测点由故障指示器和数据采集器组成，其工作原理是在负载电流叠加上带有故障信号信息码的电流，从而形成故障定位信号。智能配电网故障定位算法主要有行波算法、神经网络算法、基于 FTU 的故障定位等故障定位算法。智能配电网故障点自动定位技术的关键是即时通信，其利用数字识别技术，故障指示器和数据采集器有唯一的地址，以方便主站快速定位故障点。
结束语
随着经济社会的发展，工厂企业对电能的使用逐渐增加，同时对输电线路的输电能力提出了更高要求。配电网是连接发电端和用户的桥梁，不仅要具备足够输送的电能，而且要拥有强大的输送效果，即尽量避免出现任何故障。即使发生了不好的情况，也要在最短的时间发现并快速排除故障。随着智能配电网的出现，它自带的自动化控制功能完美解决了这一问题。
参考文献
[1] 刘建平，朱立波.基于网络式保护的馈线自动化技术研究[J].电网与清洁能源，2014，（8）：53-56，62.
[2]袁钦成.智能配电网的故障处理自动化技术[C].全国电力系统配电技术协作网第二届年会论文集，2009：157-164.
[3]郝洪震.分布式馈线自动化原理与方案设计[D].济南：山东大学，2015.
[4]王颖，陈松，王莹莹，等.配网自动化技术对配电网供电可靠性的影响分析[J].智能电网，2015，（3）：229-234.