电力系统中自动化故障定位技术的研究

摘 要：国民对电力的使用质量有了新的要求，在提高电能质量和可靠性方面需要引进自动化建设，更好的满足人们对电力的需求。自动化故障是影响在具体的配网实施和应用中配网自动化的一个重要因素，对配网故障定位技术更加深入的研究和探讨是非常有必要的。

【关键词】配网自动化 故障定位 研究

伴着科学技术成果的大量应用，配电网的智能化和自动化能够有效的提高配网的运行效率，保证电网的运行安全和可靠性。配电系统是直接面向用户的，它是电能供用的最后一个环节，所以对于确保人们能够正常用电需求意义重大。当故障发生时，能够快速找到故障，对配网供电可靠性和运行安全性的提高具有十分重要的实际意义。

1 配网自动化的概述

在电力系统中，自动化是实现科技化、现代化供电需求的重要途径和手段，是利用将设备和网架作为基础条件，最终为了达到检监测和控制配电系统的目的。在整个运行过程中，对有关的信息加以集成，为了进一步实现对配电网系统的科学化管理。配电自动化系统是实现配网自动化的技术的一种手段，是将电子技术、网络技术、通信技术以及计算机技术之间的融合。

2 有关配电网中故障定位技术的种类

如今配电网的故障定位技术分为以下2种：

第一种是：自动式故障检测方法。

在没有停电的状态下配电网出现线路故障，是通过将特定的信号注入到系统中，实现将线路故障进行定位的方法。

第二种是：被动式故障检测方法。

此定位技术通过使用故障发生前后线路出现的参数变化与出现故障时采集到的线路故障的信息来确定线路中的故障位置。

2.1 基于重合器的故障定位研究

在断路器上安装一个自动重合闭装置，能够使单一的断路器具有保护和控制能力的开关设备，这就是重合器（Recloser）。具有进行设定次数的重合闭，在动作之后能够自动进行复位和闭锁。

如上图1所示，L01和L02是2条线路。分别在线路上设置联络开关和分段开关，使线路成为几段。分段开关是S1、S2、S3及S4，联络开关是R0，出线断路器是R1和R2。通常情况下，R0是处于断开状态，其它开关是处于合闭状态，整个系统是处于开环运行状态。

各个开关的动作时序如图2所示。

基于分段开关和重合器相配合的故障定位模式结构简单，动作过程不需要通讯系统的参与，也不需要考虑操作电源问题，因此造价低，适用于通讯不便的偏远地区及资金不充裕的项目。但是这种模式也存在以下不足：

（1）系统正常运行时，无法对电网负荷进行实时监控，无法掌握客户用电规律，无法对负荷进行有效地预测。

（2）最优恢复供电方案无法在事故后进行确定。

（3）无法处理基于线路单相接地故障。

（4）整条线路的保护是通过线路出口的重合器进行的，降低了系统的安全性以及运行的可靠性。

2.2 FTU 故障定位模式技术

配电终端FTU （或DTU）能够实时监控开关的运行情况，收集线路上的电压、功率、电流以及开关分合情况等数据，将收集到的数据信息传递到配电自动化主站。主站系统通过配电终端监测的故障数据信息，通过观察开关站、变电站的保护动作信号、开关分闭的有关数据进行统计、分析，进行综合。判断，启动故障处理程序，快速确定故障类型以及故障区域，及时实现故障区域的快速隔离、故障区域的供电恢复。

如上图3所示，L01和L02是2条线路。分别在线路上设置分段开关和联络开关，使线路隔离成了几段。出线断路器是，R1和R2，分段开关是S1、S2、S3及S4，联络开关是R0。一般正常运行状态下R0是处于断开状态，其它的开关是处于合闭，整个系统是处于开环运行的状态下。

目前较为广泛使用的配电自动化建设方案就是基于FTU的故障处理，它能够在几秒到几十秒之间快速实现故障区域的隔离，并且在几十秒到几分钟之间实现非故障区域的恢复供电，但需要进行相应的通信系统建设，项目投资较大，适合于对电可靠性要求较高且资金充足的项目。

3 结束语

就目前而言，我国在自动化的故障技术方面的研究还不够深入，对故障定位在技术上存在着一些缺陷，定位的容错性欠缺以及不能够进行精准的定位的问题。我国应该加快脚步对配电网故障技术的探讨和深入的研究，充分的考虑其中的正确性和合理性，有效加强对其完善措施技术的研究，保证能够正确、快速的对故障进行定位以及快速的处理线路故障。

参考文献

[1]刘健等编著.配电自动化系统[M].北京：中国水利水电出版社，1999.

[2]赵政洪.配网自动化系统设计[D].四川大学，2005.

[3]毛传洲，周英树.城市配电系统自动化的规划[J].电网技术，2001（07）.

作者简介

周奇波（1981-），法学，曾毕业于浙江大学法学院，获得大学本科学历。政工师。现供职于宁波供电公司， 主要从事于电网企业管理、配电网工程管理等工作。

作者单位

宁波供电公司 浙江省宁波市 315000