基于配网自动化的快速复电技术及其应用分析

基于配网自动化的快速复电技术及其应用分析

梁福恒

（广东电网有限责任公司江门开平供电局，江门 529300）

摘要：配网系统因为通讯信道不通畅、终端无法安全在线等，当系统发生故障后，难以及时地回归电力的供应，出现不能及时恢复供电，故障定位不精准等问题，从而对配网系统的运行带来不良危害。文中分析了配网自动化的快速复电技术以及具体应用。关键词：配网自动化；快速复电技术；应用中图分类号：TM63　　　　文献标识码：A文章编号：2095-87（2019）08-0058-02

0 引言

智能配网技术正在持续地运用于电力系统，为电力系统创造了理想的经济效益和社会效益，配网自动化快速复电技术就是其中的典型代表，要想充分地发挥这一技术的优势功效，就必须掌握快速复电技术的应用原理，发挥其优势。

1 配网自动化快速复电系统运行方案

当配网系统出现故障和问题，能够以最快的速度来回归电力供应，为了达到这一目标，就应该构建起一个科学、健全、完善的快速复电系统，进而依赖于此系统来解除故障，此系统的结构图如图1所示。

图1 快速复电系统结构

从图1能看到，此系统具体涵盖状态评估、拓扑辨识、故障定位与恢复方面。每一类结构都有自身的功能和作用，其中状态评估的主体功能为：积极地除掉配网系统中的垃圾信息、无用数据，从而确保系统享受到精准的信息、数据。拓扑辨识则是凭借重点围绕前后两个时刻的量测，来对应监测出拓扑构造，这样就能高效、及时地修复来自于配网系统的拓扑错误。故障定位则基于科学合理的拓扑结构，选择科学的故障定位模式，当配网系统出现故障，则可以高效地进行故障定位，而且基于正确的拓扑构造也能及时地、尽最大努力恢复所失去的负荷。快速复电系统内部，状态估计、拓扑辨识与故障定位属于最为重要、关键的部分，可以有效地控制故障处理时间[1]。

2　配网自动化的快速复电技术及其应用

2.1　状态估计

2.1.1　状态估计的理论

状态估计指的是最大程度地控制硬件成本前提下，采用数据算法来妥善地处理一些不完善、精准度较差的数据信息，最终形成精准度高、完整、客观的数据信息，并传输至数据所需的地方，实现数据的应用，已经成为系统的重要结构。现阶段，状态估算法一般选择最小二乘法，依照以下够公式：

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min J(x)=[h(x)-z] W[h(x)-z]

关系式中x：状态变量；z：量测量；h(x)：量测函数与权重矩阵。

因为现有的函数最小极值为极点值，利用牛拉法则能获得非线性方程，通过此方程可以选择支路电流幅值、相角状态估算法，则可以算出配网内支路与节点各自的量测方程式[2]。2.1.2　操作步骤

首先，参照数据信息得到初始化节点的电压、分支线路的电流。其次，算得数据信息的量测误差。最后结合之前的公式来算出迭代量，当发现计算最终数据达到了收敛条件，则可以终止计算，相反，则要再重新计算[3]。2.2　拓扑辨识

2.2.1　拓扑辨识的理论

现实的远动系统内，如果存在开关遥信同实际部位偏离的问题，意味着存在拓扑错误，各个错误问题内相对无法辨认的就是瞬间切断又无法立即发出报告的现象，要想化解此问题，则可以选择新息图法，由于这一方法具有警报功能，可以动态监督、测试一系列的非正常问题，例

如：数据的识别、辨认以及错误分析等。此方法中的信息向量为以下公式：

Vk+1 =Zk+1 -h (xk)

式中Zk+1：时刻量测量；h(xk)：估算值；Vk+1：信息值。 2.2.2　需要注意的问题

因为计算所得出的结果可能存在不准确的问题，所以，配网系统内部，如果是未能提供报告拓扑故障的开路则要达到两大条件：计算新息量的绝对值必须足够大，潮流估计的绝对值则要小。当配网线路的支路达到以上条件时，此分支线路则存在拓扑错误，开关也势必要断开。假设发现支路的开关存在自动化闭合，也未能发出拓扑错误的警示，则不妨从下面两大方面出发来加以判断，第一，断开的瞬间未能报告错误一致；第二，分支线路估计潮流的绝对值更大。一旦同步达到以上两大条件，意味着支路内部开关可能走向闭合模式。利用新息图法一方面可以高效地辨认出配网内部各类拓扑结构存在的问题和故障，另一方面也可以高效地辨认出配网数据信息内部的故障模式与非正常状态，以及负荷骤变的具体情况：首先，让量测值与估计值做差，从而得到相关量的真实新息值；其次，在所计算的新息值和现实的新息值做差，对应得到差别向量，参照此数值也能得出配网数据信息有无故障。从以上分析可以看出，如果配网系统内的量测数据信息较弱，可

机电与维修Electromechanical maintenance

配网自动化开关故障处理及运行维护

李浩权

（广东电网有限责任公司清远英德供电局，清远 513000）

摘要：随着新时代科技的飞速发展，技术行业日新月异，使得配网性能优化问题在科技发展的同时得到了相应的技术支持，现代化工业强国的建设越来越离不开电力行业。文中首先分析了配网自动化的内涵及其重要性，然后给出了几种常见的自动化开关故障，并给予应对方法，最终提出了关于配网自动化开关的运行维护方面的几点建议。文中提出的建议和方法可以确保配网系统的稳定运行，使配网自动化开关更好的应用于实际工程。

关键词：自动化开关故障处理；配电网；运行和维护；实际工程应用中图分类号：TM421　　　　文献标识码：A文章编号：2095-87（2019）08-0059-02

0　引言在实际工程当中，重视配电网中自动化开关的故障处理，并且做好运行维护工作，能够降低其在配网系统运行中发生故障的可能性同时为配网的稳定运行提供技术保障，这样做同时能够提升其开关动作的准确度，达到延长其在配网运行中的使用寿命的目的。结合其实际运行要求和其本身固有的特性来分析，按时对其做出运行维护重视故障处理问题，匹配出最合理有效的措施应对实际工程问题，能够提升配网自动化开关在实际电网工程中的应用率，更大可能地满足配网线路需求方面的问题，提升其多样化。使用，其技术还包含了其他学科和领域的知识，比如：通信、电气自动化、计算机等领域，在大数据时代，大规模离线数据和在线数据的应用和处理问题得到了解决和应用，结合电网固有的结构数据等，就构建出了一套完整的包括：运行、供电、通信、主站四个网络的区域配网自动化系统，属于集成自动化系统的一种，能够做到协调和管配能力同时能起到很好的监督作用，电网的运行稳定为先，依托于这套系动化系统能够实现区域稳定。1.2　配网自动化的重要性包括网架和设备的基础配网自动设施，配合通信和检测功能构成配电系统，拥有能够集成处理信息的能力，应用配网自动化系统能实现配电网的自动化，结合电力电子技术、现代计算机技术、通信设备等不断提升配网自动化系统的功能，保证配网运行安全和稳定，从而创造经济效1　配网自动化的内涵及重要性分析1.1　配网自动化及其内涵依托于现代化的软件技术配网自动化技术得以普及和以选择这一方法来保证数据、信息的科学、客观、精准。 2.3　故障定位2.3.1　定位方法

（1）短路故障定位。如果配网系统发生短路故障，特征为：电流幅值瞬间变大，此时方便检测，可以尝试选择过电流法来锁定故障所处的部位。如果选择过电流法，则要选择馈线终端设备、故障指示器这两大设备，如果某个线路发生短路，其中的馈线终端就能在第一时间测出超出规定极限的电流，而且妥善处理，进而锁定故障位置，再利用继电保护设备来切断此线路，并通过控制分段开关来将故障隔开，以此来达到故障线路的常规化电力供应。

（2）接地故障定位法。此方法一般选择中电阻法，它主要是对稳态零序电流的优化与升级，将中电阻配设于配网中性点，对应将出现很大的电流，再结合FTU来对应测出零序电流幅值，也能对应判断出故障所处部位[4]。2.3.2　二遥故障指示器

参照以上的状态估计、定位理论以及拓扑辨识等，可以对应研发二遥故障指示器，借助此设备则可以监测线路负荷电流，这样就能在确保故障发生后，可以高效及时地测出线路的各种故障，也能立即发出故障警报，对应的闪灯也发出指示信号，而且在第一时间来传输故障数据。

配电系统故障状态下，可以根据故障类型来对应选择定位模式，一般的故障包括：短路故障、接地故障，故障指示器主要根据以下依据来判断短路故障：

线路上电：当电流超过5A,线路对地电压超过3 kV。故障启动条件，如果负荷电流小于200 A，ΔI≧100 A，如果负荷电流1L>200 A，ΔI≧1/2*IL。

（3）故障持续时间，如果ΔT超过故障电流的最短持续时间，且小于10 s。

（4）线路停电，负荷电流要在5 A以下。接地故障的判断是在线路通电半分钟内，接连所监测的电流大于5 A，也可以线路的对地电压超过3 kV，故障启动则要达到以下标准：接地暂态电流增量超过30 A，110 kV线路电压超过400 A，接地相电压下降在30%以上，接地相的电压下降时间在40 s，暂态接地电流放电时间：0.1～10 ms。

3　结束语

配网故障快速复电时间是十分关键的，将会极大地影响到整个电力系统的安全和效益，为了提高快速复电水平，加快复电效率，则需要积极地控制故障复电时间，这样才能确保供电的安全、平稳与可靠。

参考文献[1][2][3]

DL/T 814-2002 配电自动化系统功能规范[S].

刘健.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社,2003.刘健.配电网故障定位与供电恢复[M].北京:中国电力出版社,2012.[4]

徐青山.电力系统故障诊断及故障恢复[M].北京:中国电力出版社,2007.

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