配网低压用户失电倒推低压故障点技术探讨

黄国政 黄孟哲 吕贤利 胡圣青 程正

摘要：本文针对目前配网低压故障点发现被动和发现困难存在的问题进行探讨，提出了通过采集居民用户电表的实时带电状态，以及利用台区低压拓扑图进行逻辑判断的方法，推断出低压故障点的位置，主动感知低压配电网的实时运行状况，解决了低压故障主动发现、主动处理，提升了供电服务水平，提高了电网的供电效率，还可以为进一步挖掘能源产业价值提供必不可少的技术平台。

1、概述

由于配网低压用户数量较大，电网分布广，面对着海量的低压线路、低压开关，低压电网的故障处理工作无法做到即时主动服务，当低压电网或居民用户出现故障停电时，低压电网的维护人员无法即时获知故障信息，需要用户来电后在到现场排查故障点，维护人员现场工作量大，且得不到用户的理解，满足不了用户用电服务不断提升的需求。为此，近年来，各电网公司都在开展低压可视化、台区智能化等技术研究，想方设法获取电压电网的运行信息，特别是故障信息，实现低压故障主动抢修的目标。

目前，普遍采用两种方法来获取低压信息，一种是低压电网感知技术;该方法是在低压电网的各开关和用户电表安装感应和数据采集装置，实时获取各节点的实时信息，通过算法生成实时低压拓扑图，根据实时数据判断故障点。另一种是在利用台账建立拓扑关系技术，生成低压拓扑图，通过获取用户电表的带电状态来倒推低压故障点。两种技术有各自的优缺点。低压电网末端感知技术的优点是能实时采集各开关和用户信息，自动生成实时的拓扑图，实时性较强;但需要在低压电网安装感应装置来采集信息，投资和维护成本较高;利用台账建立拓扑关系技术需要的投资少，不需要加装采集装置，但拓扑图的实时性相对差一些，倒推需要依靠对用户电表状态进行采集。本文针对台账自动生成低压拓扑图和低压用户电表失电倒推低压故障点技术进行探讨。

2、故障点倒推的技术支撑

低压故障点倒推必须具备两个基本条件，一是必须基于准确的低压拓扑图（如图1所示），包括每只用户电表的接入开关也需要准确;另一条件是需要采集到用户电表的运行状态。本技术拟利用台账建立拓扑关系技术生成低压拓扑图，采用智能终端替代计量系统的采集装置集中器，通过通过轮询智能电表链路状态的方式快速感知末端智能电表运行状态，在智能终端增加定时轮询其所连接电表的链路状态功能，每隔一段时间（如30秒）轮询一次，记录电表的停电状态，同一电表连续两次以上处于停电状态则判该电表用户停电，用户电表通过与其接入开关（末端开关）形成的对应关系（如图2所示）拼接到台区的低压拓扑图，形成拓扑关系。根据接入开关各电表状态对停电事件进行综合判断，实现用户停电的感知。

3、故障点倒推

3.1倒推机制的启动条件

㈠收到某末端开关所连的用户电表中的80%及以上用户数出现失电信号;

㈡该台区没有停电检修和不受上级电网停电检修工作影响;

㈢该台区具备有效的低压拓扑图;

3.2倒推策略

倒推的基本原则为“末端开始，逐层推断”，其策略如下：

㈠先确定各末端开关是否满足其所连的用户电表中的80%及以上用户数出现失电信号的条件，如满足则判定该开关为“可疑故障开关”;

㈡利用低压拓扑图依次找到“可疑故障开关”的上层开关，判断与上层开关（较接近配变的开关）连接本层的所有开关是否全为“可疑故障开关”，如果全为“可疑故障开关”，则把该上层开关列入为“可疑故障开关”。从末端开关开始层层上推，直到上层开关连接本层的开关中不全为“可疑故障开关”为止。

㈢把台区低压拓扑图中每条链路最高“可疑故障开关”推定为故障开关。

㈣某开关被推定为故障开关后，在对其末端开关所连的用户电表的停电用户数进行进一步的查验。

3.3倒推流程图

如图3所示

4、倒推用例说明

㈠定位末端可疑故障开关：如图4所示，当系统收到#10开关、#15开关、#16开关、#17开关、#14开关所连的用户电表停电信号数量满足判定为可疑故障开关时，系统标志这些末端开关为“可疑故障开关”;

㈡推断故障开关：如图5所示，由于与#10开关同一上层开关#1开关的同层开关#9开关没有判定为“可疑故障开关”，因此，推断出#10开关为故障开关;

㈢推断上层故障开关：如图5所示，由于与#15开关同一上层开关#13开关的同层所有开关开关都被判定为“可疑故障开关”，因此，其上层开关#13开关被推断为“可疑故障开关”，判定本层所有开关为非故障开关;

㈣逐层开关上推：如图6所示，由于与#13开关同一上层开关#11开关的同层所有开关开关（只有#13和#14开关）都被判定为“可疑故障开关”，因此，其上层开关#11开关被推断为“可疑故障开关”，判定本层所有开关为非故障开关，而#11开关同一上层开关#2开关的同层开关#12开关没有判定为“可疑故障开关”，因此，推斷出#11开关为故障开关;

从以上的倒推例子可以看到，根据倒推策略，#10开关和#11开关为故障开关符合用户实际停电的情况。

5、总结

近年来，为了提升电网服务质量，各电网公司都在开展低压智能化技术研究，出现了各种各样的末端电网感知技术，目的是获取电压电网的运行信息，实现低压故障主动抢修、电压治理等功能。由于低压电网设备多、覆盖广等特点，投入大、维护难一直是困扰各电网公司的最大问题。配网低压用户失电倒推低压故障点技术意在减少低压电网采集点的数量，只要具备准确的台区低压拓扑图和能采集到用户电表的带电状态，就可以获知各低压开关的状态，可大量减少建设投资和维护费用，同时，避免由于感知设备本身的不稳定造成的误判，提升信息的准确性。

作者简介：

黄国政（1965-），男，广东阳江人，大学本科毕业，工程硕士，高级工程师，主要研究方向配电调度自动化。

参考文献

[1]李兰，配电自动化技术在智能配电网建设中应用探讨[J].科技创新与应用 2017，（7）

[2]戴忠致，智能电网环境下的配电自动化技术[J].中国高新科技 2018，（18）

[3]高孟友，徐丙根，范开俊，等.基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法[J].电力系统自动化 2015，（9）