广东电网有限责任公司湛江廉江供电局 广东湛江 524400
摘要：我国在当前的配网自动化系统应用中经常会出现线路故障问题，且在不稳定因素的影响下，很难确定故障的具体位置。这需要相关部门加强对电流线路的故障判断处理力度，从技术人员的专业技能水平提升的角度出发，精准定位分析系统线路故障，为配电网的正常运行提供有效保障。因此，在配网自动化系统的基础上，分析配网自动化系统的具体应用功能，然系统论述配网自动化系统线路故障的快速定位方法，以期提供助益。
关键词：配网自动化系统；线路故障；快速定位
引 言
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
1.1配网自动化的定义
配网自动化指采用计算机信息技术、网络技术、通信技术等多种先进的科学技术，收集、分析配电网系统中各种运行数据，对配电网设备进行检测、保护、控制、管理，从而保证配电网的稳定运行。
1.2配网自动化系统的基本组成
配网自动化系统主要分为通信层、主站层、终端和子站层4个部分。其中，功能控制主要通过遥调、遥控、遥测以及遥信的方法进行实时监控，以此实现对线路故障的及时定位、判断和隔离。通常来说，配网自动化系统就是通过对线路的功率、频率、电压以及电流等数据进行实时监测（遥测）以及对线路开关的状态信息和各类保护警告进行实时监测，从而对线路状态进行诊断的一种技术方法。通过遥控功能远程控制线路开关，之后利用遥调功能合理调度配电网，以充分优化改善配电网的运行。同时，在线路发生故障时，配网自动化系统能够通过实时预警提高电网调度人员对故障问题的处理效率和处理精准性。
1.3配网自动化系统的功能
配网自动化系统具有安全监视、控制、保护三个基本功能。以下是对三个功能的简单介绍：
①安全监视功能：通过采集配电网上的状态量，电流、电压、功率等模拟量以及电能量，对配电网的运行状态进行监视。
②控制功能：指在需要的时候，远方控制开关会合闸或跳闸，电容器投入或切除，以达到补偿无功、均衡电荷、提高电压质量的目的。
③保护功能：指检测和判断故障区段，隔离故障区段，恢复正常区段的供电。
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图 1 “手拉手”环网供电方式
二、配网自动化系统中线路故障快速定位方法
现阶段，互联网越来越发达，配电网的建设逐渐迈向智能化，环网供电方式的应用也随之越来越广泛，如图 1所示。一般在配电系统运行正常的情况下，如果联络开关显示的是断开的信号，这就表示有两条线路是独立运行的。
2.1 基于重合器的故障定位
一般在配电线路断路装置上安装重合器，在作业前就设置好重合器，这样可以为配电线路开关控制、保护功能提供有效保障，是判断重合器故障定位的标准。
（1）如图 1 所示，如果 K1 突然出现故障，假如出现开关重合作业，会促使 S1 和 S2 有效重合，之后可以为 S3的电压重获提供有效地保障。开关闸闭合后故障自然解除，供电功能有效恢复。
（2）若k1为永久性故障，则出线开关R1重合成功后，分段开关S1、S2进行第一次重合，出线开关R1会因故障再次动作断开，重复（1）的动作。
但由于故障电流一直存在，同时出线开关和分段开关预设的重合闸次数有限，如只预设了分段开关重合两次，当分段开关S1、S3重合两次不成功之后会自动闭锁，而S3本就处于分闸状态，故分段开关S2、S3将故障点隔离。经过一段延时后，联络开关R0动作合闸恢复非故障区域R0-S3段的供电。
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图2 基于重合器的典型事故案例图
（1）K1点发生单相接地故障时，分界开关FB01直接跳闸切除故障，对主干线路没有影响。
（2）K1点发生相间短路故障时，首先是L2线出线开关CB1检测到故障后动作跳闸，同一时间分界开关FB01动作跳闸隔离故障区域，然后出现开关CB1经过重合器延时后重合成功，恢复主干线路供电。
基于重合器的故障定位模式不需要配电自动化系统的通信模块参与，只需要分段开关、联络开关和重合器之间的相互配合就可实现对故障点的诊断、隔离，恢复非故障区间的供电。该模式结构简单，成本较低，适用于通信不发达的地区。但该模式运用配电线路出线开关的重合操作来保护整条线路，可靠性不够，同时因没有通信功能，无法实时监控电网负荷，无法确定故障发生后的最佳解决方案。
2.2行波故障定位
“行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，该系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入同一信号源产生信号行波，若信号行波受到故障线路阻碍，传输路径会发生改变，从而导致传输速度、行波传送时间发生改变。实际操作中，工作人员可根据线路上行波的速度差异以及行波传送的时间直接计算出故障位置，准确定位故障信息。该系统一般在第一阶段小范围模糊定位结束之后使用，一方面可节省故障定位的时间，另一方面，由于故障范围缩小，计算工作效率将大幅提升。
2.3信号定位法
模糊定位初步锁定故障位置，精细化故障定位可准确定位到故障点，但导致线路故障的原因复杂多变，要想及时开展线路抢修工作，还要检测出故障发生的原因，此时检测信号定位就可派上用场了。检测信号定位即在用电线路中注入检测信号，根据检测信号在故障位置反射信息的不同来确定故障类型，从而判断故障发生的原因。检测信号定位法在实际使用中会遇到以下三种情况：
①线路中高度故障；②线路中间歇性故障；③线路单相接地故障，每种故障的表现形式不同，检测方式也不同，实际操作中可根据线路中故障的严重程度决定使用哪一种定位方式。
2.4FTU 故障定位技术
馈线终端设备的简称就是 FTU，能够检测和控制所需信息，如远程控制和远程通信以及故障检测功能、与主站的自动通信、配电系统操作和提供各种参数、交换机的电源参数、状态和接地故障以及错误参数。您还可以执行分配主发送的命令，以及协调和控制分配设备以查找设备错误和隔离错误。FTU故障定位技术具有高度的可靠性和可靠性，对环境的适应性强，功能强大。
2.5监测定位
监测定位是一种最直接地采用线路探测设备进行故障判断定位的方法，将多个分支探测设备放置到配电线路的多个分支探测点，对配电线路进行在线的动态监测，分支探测的放置重点在于故障发生频繁的配电线路区段。这种定位法比较直接，在供电系统的各个位置实时传送检测数据到中心电力控制管理机构，中心管理机构可以借此在位置和情况的二维状态下的观察并统计电网中众多数据的走势，当发生故障时，准确定位，可以明显地提升故障识别定位的效率。同时借助大数据技术还能够统计出整个电网的薄弱环节区段或者故障易发的时间，为故障预测提供素材。
三、结束语
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：
[1]配网故障精确定位项目后评价研究[D].郑昕.华北电力大学（北京）2016
[2]配网线路故障监测与定位研究[D].王渊.昆明理工大学2017
[3]配网自动化系统小电流接地故障定位方法分析[J].罗勇.科技与创新.2015（05）
[4]论10kV配网自动化系统的管理与应用[J].张鹏，王雍媚，肖立东.农家参谋.2018（17）