智能配电网的故障处理技术研究

张仕航

摘要：智能配网故障的定位与处理成为智能配网研究的主要目标，也是配网运维的一大挑战，要积极采用新技术，引进全新的故障处理技术。只有掌握科学先进的故障处理技术才能达到对故障的动态监测、评估，从而更加高效地解除故障。文章分析了多种智能配网故障处理技术的应用。

关键词：智能配电网；电网故障；故障处理技术；配网运维；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM711 文章编号：1009-2374（2017）04-0146-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.074

智能配网系统实际运行中具有智能化、先进化、自动化等优势，能够提高配网系统运行质量，提升供电服务水平。然而，智能配网故障处理技术需要不断发展与更新，只有掌握科学先进的故障处理技术才能达到对故障的动态监测、评估，从而更加高效地解除故障。

1 智能配网故障处理的研究条件

智能配网经过长时间的运行与运转，由于受到多种内外因素的干扰与威胁，故障问题在所难免，然而配网系统故障的处理应该把握好一些关键的节点和时期：第一，故障瞬间出现时。必须抓住关键时刻，及时切断故障，需要迅速反应，有选择性地采取措施。只有当断路器跳闸时，会发生大范围停电事故；第二，配网线路中发生故障与未发生故障部分的分隔，保护非故障线路正常运行；第三，定位故障点。智能配网故障发生后，最关键的是要精准地锁定故障的位置，并采取措施来排除故障，其中故障定位最为费时、费力，而且精准度也有待提升。故障定位后则要分析故障成因，并采用科学的故障处理技术来分析并解除故障。

智能配网保护，在选择性与快速性之间形成了矛盾，有必要通过更新保护系统与技术来解决这一矛盾，保护配网系统安全。

2 智能配电网故障处理技术分析

2.1 分布式智能技术

当前形势下，配网系统主要采用集中控制模式达到对故障的隔离、转供，这种控制模式通常过于依赖通讯通道、主站，不能充分、牢固地控制。同时，旧式的分段器与重合器方案，无法依赖于信道来传输信息，实际的操作运行效率相对低下。对此，采用分布式智能技术则能克服传统故障处理技术的弊端，能够有效提升故障隔离的自动化水平，确保负荷高度自动化转供，实际运用中具有一定的安全性、稳定性，而且即便不借助通讯信道、主站等，也能最大程度实现信息传输，信息传输效率更高。同时，分布式智能技术也方便多电源电力系统的运行，特别是当通讯信道发生故障的情况下，也能对一些特殊的故障，例如：短路故障等加以隔離，并依托于电源进行转供电，让故障段更快地回归正常供电。同时，也能依赖于远程自动化技术，让故障更加高效、快捷、精准地得到分析、解决与处理，能够达到各类用户的服务需求。当配网系统中某一区间出现故障，智能开关能够凭借通讯系统来深入判断、辨识故障，从而高效地切断并隔离故障，其他非故障区依然能正常运行，控制故障影响范围。此技术通常适合平面桁架网架结构的故障诊断。

2.2 故障点自动定位技术

故障点自动定位技术具有一定的适用范围，能够用于多种网架结构类型，例如平面桁架系网架、四角椎体系网架结构以及三角椎体系网架结构。

2.2.1 短路故障指示。配网系统出现故障问题时，要想能高效地解除故障，首当其冲是要进行故障点定位，因为只有准确地锁定故障点的位置，才能有针对性地采取措施来解除故障，故障点自动定位技术能够实现故障的自动化定位。

故障指示器被配设于配网系统，主要负责发出故障提示信号，指出故障电流路径等，属于一项智能化的电气设备。为了节省施工成本，一般成批、成群地配设故障指示器，从而达到配网自动化的目标，这其中无需借助其他设备，例如开关、断路器、智能控制器等，就能够达到故障高效定位的目标，而且更多的指示器能够确保故障被更为精准、高效地定位，有效提高故障检修工作效率。

观察上图能够看到，如果配网系统中线路承受较大电流，已经超出了某一定值标准，指示器内将发出指示信号，如果电流值超大，具有一定的冲击性则必将使得指示器发出巨大响应，也就是说主要参照负荷大小来对应定位故障，故障定位更加及时、高效、精准，控制误动率。

2.2.2 单相接地故障定位。一些配网系统，中性点未能直接接地，在这种情况下，无法更加准确、直接地锁定单相故障点具体所处位置。而且因为配网系统网架构造与接地模式之间存在一定的差别，这就使得一些旧式的故障定位法，例如：零序电流、电压法等不能发挥作用，要尽量让故障性信号成为监测的目标与根据，才能真正实现单相接地故障定位。

中阻智能接地技术能够用于单相接地故障的定位与排查，此系统主要包含两大部分：信号源设备、故障监测设备。要想能够高效地接收故障信息，就要把可控电阻连入变压器中性点和大地二者中间，通过这种方式能够在一瞬间把动态电阻负载信号连接至系统，从而使得带有故障的信号信息码电流以叠加的方式作用于负载电流，将其作为一个故障定位的信号。

在配网系统中配设接地故障指示器，其运行原理参考图2所示：

将接地故障指示器配设于变电站，具体应该适合设置于出线、线路交叉或分支处，借助此指示器来进行故障信号监测，并自动化发出相关的动作，发出相关指示，及时指出故障问题。系统出现故障后，信号源则不能立即投入，此时，指示器K将有所反应，选线设备也能够自动化地呈现并记下故障出线信号，再凭借指示器也能科学判断故障出线，从而故障通路中的一系列指示器，从K1到K3将翻牌，发出红色指示信号。

2.3 网络保护技术

旧式的电流保护具有一定的局限性，其中保护动作配合问题需要重点考虑，对此有必要选择网络式保护。这一保护是以CAN总线为基础的数据高效率传输技术。如果线路的某个位置出现短路故障，相关的信号、信息资源等能够在网络系统中来同步分享，以此来达到站内的网络保护，更加高效、精准地处理故障问题。

网络保护系统自身能够相互协作、互动配合从而实现级间配合，扩大了保护范围，从某一点的保护拓展到一条线路、一个区域的保护，各级保护间的协作一般来自于通讯技术、网络技术、计算机技术等的支持，这样就妥善解决了保护快速性与选择性之间的矛盾，将二者有效协调、统一。同时，网络保护也能把系统所监测的相关数据、信息以及保护开关的运行状态等传输至网络系统，并实现客户之间的分享，达到保护间的协调配合。网络保护技术在实际运用中也要跟随网络技术的发展而更新，要体现出网络保护技术的先进性。

3 结语

智能化配网系统是一个先进的配网系统，实际运行中存在多重故障，必须高效、精准地定位并切断故障，从而达到负荷的转供，提高系统的运行效率，控制故障影响范围。智能配网故障处理技术要不断地进行改良、发展，提高技术的先进性，从而提高故障处理水平。不同的智能配电网故障处理技术适合于不同的网架结构，能够用来识别不同的配网故障，现实运行过程中应该根据配网网架结构来对应采取适合性的故障处理技术。

参考文献

[1] 常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自动化，2012，33（17）.

[2] 邓玲慧，王志新，沈剑鸣，邹建龙.智能配电技术及其应用[J].电网与清洁能源，2012，（3）.

（责任编辑：小 燕）