配置馈线自动化的配网故障监控方案研究

晓 宇

（国网江苏南京供电公司，江苏 南京 210000）

随着电力需求的快速增长，对配网的安全可靠供电要求也越来越高，FA 能够实现配电线路故障定位、故障隔离和非故障区域自动恢复以及故障信息的分析，极大地缩短非故障区域的停电时间，是提高供电可靠性，保障供电安全的重要手段[1]。

本文分析故障时FA 动作原理，对配置FA 功能的配网在故障发生后的变电站开关动作情况及信号进行分析，结合监控事件化系统，提出相关事故事件生成方案，改进事故汇报及信号监控方法，提高监控汇报、分析准确性。

1 FA 基本原理

FA 指的是利用自动化装置或系统，监视配网线路或馈线的运行状况，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区域并将其隔离，并快速恢复对非故障区域的供电[2]。目前南京供电公司配网FA 采用集中控制方式，依托通信网络收集各终端信息于主站，结合网络拓扑确定故障范围，再由FA 通过主站下发遥控指令实现故障隔离并恢复非故障区域的供电，原理如图1 所示。

图1 配置FA 功能的配网故障示意图

图1 中S1、S2、S3为变电站开关，其余为配网开关，开关黑色实心为合位，白色空心为分位。变电站开关保护投跳闸，配网联络开关保护不投跳闸。当故障发生在图中所示区域，保护及分合闸信息包括： S1保护动作，S1分闸；A1保护动作；A2保护动作。根据动作信号，可判定A2～A3区域故障，主站下达指令断开A2、A3隔离故障区域，合上A9或者A6恢复下游供电，合上S1恢复上游供电。

2 传统配网故障时的监控方法

配网线路故障跳闸分为以下：重合成功（开关分-合，重合闸动作）、重合不成功（开关分-合-分，重合闸动作，后加速动作）、重合闸未投（开关分，重合闸为未充电状态）、重合闸未动作（开关分，重合闸为充电状态但没有动作信息）。重合闸未动作情况极少发生，本文不做讨论。调度重点关注的是重合不成功和重合闸未投的跳闸情况，此时开关处于分位，可能存在负荷损失，须立即处理[3]。

按照原有监控方法，配网线路出现故障跳闸，首先根据D5000 系统推送的信号判别故障时间、范围、类别以及保护动作情况；其次与事件化系统生成的跳闸事件进行比对，对人工研判的正确性进行进一步验证，最后向调度汇报并通知运维。以上流程要严格把控时间节点，按照公司规定，向调度首次汇报的时间距故障发生时间不能超过5 min。

3 配置FA 功能的配网故障信号案例

当配网发生故障，变电站开关保护动作出口跳闸，当其最后的状态是分闸时，意味着配网一侧的电源失去[4]。当线路配有FA 功能时，如果FA 成功将故障隔离，则FA 会通过主站下达指令合上变电站开关，恢复上游供电。此情况以甲变农贸143 开关为例，其故障跳闸动作信号如表1 所示。

表1 甲变农贸143 开关故障跳闸信号表

表1中农贸143 开关故障跳闸重合不成功，第二次分闸的时间是17:29:21，而FA 通过主站将143 开关合上发生在17:32:47，间隔3 min 26 s。这种过程时长不一，往往在监控员汇报后，调度员着手事故处理时发现开关已经合上，影响监控汇报正确性，干扰调度工作。若监控员持续关注FA 有没有将跳闸开关合上，又会影响对其他异常信号的监视。

4 监控方法改进

目前事件化系统已深度融合监控工作，相比D5000 系统告警窗中仅按时间排序的信号，事件化系统生成的事件按变电站、间隔、发生时段归类排序，该系统依靠相应规则，将繁杂的信号归纳、整合，生成对应事件，精简浏览条数，极大地提高了监控员工作效能。同时生成的故障跳闸事件能够以短信形式推送至供服、监控、配电、运维等相关部门班组。

4.1 短信推送改进

针对变电站开关故障跳闸推送短信，加注是否配置FA 功能，如图2 所示。

图2 变电站开关故障跳闸推送短信加注是否配置FA 功能

通常此时FA 还处于判断故障区间，尚未下达指令是否再合上已跳闸的变电站开关，短信加上FA 标识后可以提醒相关班组此故障线路配置FA 功能，变电站开关存在再一次合上的可能性，能够让各方信息更透明、对等，有利于各方更好把控事故处理。

4.2 事件化规则改进

针对FA 合闸事件特征，制定相应事件化规则如表2 所示。

表2 FA 合闸事件规则

表3 FA 合闸特征规则

事件由特征组成，特征由对象组成，对象来自报文信息和实时数据。表2～3 所示中FA 遥控预置报文与FA 遥控执行报文组合生成开关遥控合闸（FA 执行）特征，断路器位置报文与断路器位置实时数据组合生成开关合闸特征，开关遥控合闸（FA执行）与开关合闸特征组合生成FA 合闸成功事件。

应用事件化系统对配置FA 功能的跳闸线路进行智能研判，能够生成FA 合闸事件并推送至事件化窗口，不干扰监控员在D5000 系统监视其他事故及异常信号，及时提醒监控员故障开关状态变更，避免人工反复调阅跳闸间隔，影响监控效能[5]。

5 结束语

本文根据工作实例分析了配置FA 功能的配网故障发生后的变电站开关动作情况及信号，结合事件化系统，对跳闸短信推送和事件化规则进行改进，进一步优化监控方法，能够提高监控工作的准确性和效能。