配網自動化運行中常見的故障及對策分析

丁志斌

【摘 要】 由于目前配電系統規模不斷擴大，配電網的結構變得更加復雜，使傳統電網運行控制不能滿足目前需要，為此，現代信息通信技術被應用到傳統電網運行控制當中，這形成了當前涉及較多的智能型電網。因為配電網具有綜合各類現代信息控制技術的特點，使其故障發生的概率增大，因此，對其進行運行故障的診斷和分析非常必要。本文，本文主要介紹了幾種常用的配電網故障診斷方式，以便為電力工作人員進行配電網故障診斷提供參考。

【關鍵詞】 配電網 ?故障 ?診斷 ?自動化技術

近幾年來，各國相繼開始了對于配電網的研究，使當代的電網更加便捷和智能，從而實現電能在供應方面的高效、可靠。智能型輸電網作為電網中的核心部分，智能型輸電網所研究的難點是如何在故障發生后的進行智能的控制，進而降低停電事概率，使得電網實現“自愈”。對于故障的診斷是故障控制的前提，能夠及時、精確的診斷故障對整個系統的有效控制有著直接的影響。在這樣的情況下，對智能輸電網的故障診斷進行深入研究，指導電力調度工人的反事故方案，是電網穩定、安全運行的關鍵。

1 電力自動化技術在配電網中的應用

當前隨著社會經濟的發展、社會物質文化需求的不斷把提高，、城市、農村對配電網的安全、可靠運行的要求也越來越高，國內電網中所應用的自動化技術發展較快，主要有光纖技術、主動數據庫技術、智能傳感與控制技術以及光互聯技術。光纖技術作為實現電力系統自動輸送功能的根本基礎，一般情況下電網自動傳輸是由運動通道和運動裝置構成的，其中通道包括許多例如微波等形式，有實時、雙向及高速的一些特點，可以實現控制和監視電網的功能。當前的電力系統當中主動數據庫技術是應用的最廣泛的自動化技術，其應用系統監視的功能支持標準對象，使傳輸的時間縮短，可以將傳感器、連接控制系統及計算機控制系統進行有效連接，形成自動化控制整體系統。自動調度技術能夠使電網運行更加可靠和安全：自動調整電壓水平和功率因數，確定配電網故障范圍、隔離配電網故障線路部位，及時、自動恢復供電。但就目前來看還沒有統一的技術標準。智能傳感與控制技術的靈敏度非常高，通過通信系統可實現數據間的傳輸，從而起到故障預防的作用。光互聯技術在自動化控制中應用廣泛，可有效提升電力系統集成度。此外，電力調度自動監控系統的使用也具有很大的空間，其可實現機房在線與監控系統運行狀態的目的。配電網中的電力自動化技術一般要先做到對電網的監視，進而是電網電力設備預警技術和經濟調度技術，最后才可實現對于整個電網的自動控制。

2 配網自動化運行過程中常見故障分析

2.1 電網自身結構的問題

就目前而言，絕大多數的電網結構在設計的過程中都存在問題。設計人員普遍認為電網設計只要滿足短期需求就可以了，因此并沒有投入太多的精力和技術。但這與經濟的長遠發展以及城市的和諧構建是相違背的，在很大程度上與電網的整體結構設計不相符合，不僅影響了城市的良性發展，而且對現代配網建設的運行以及發展規劃也起到制約作用，其存在的安全隱患堪憂，人民的生命財產安全得不到保障。

2.2 線路的質量問題

如果線路的質量不高或者沒有按照規范來進行架設，交叉跨越的距離不夠，就會產生故障。架空線路電線間距太小，檔距太大，使得電線松弛，甚至兩根電線會產生碰撞的現象。還有的線路絕緣子在安裝以后，沒有進行交流耐壓試驗。另外，配電設備沒有定期地輪換檢修，使得線路存在非常多的隱患，帶著隱患運行，必定會出現故障和問題。如果線路負荷太重，也會出現接頭接觸不良的現象，從而導致接頭發熱、燒斷。

2.3 污閃跳閘問題

如今，多數投入使用的配網線路都是直接和空氣接觸的。所以外界的空氣環境會對配網線路產生一系列的不良影響，特別是對粉塵來說，長此以往的覆蓋和積壓，使配電網的絕緣效果受到很大的阻礙，甚至會出現絕緣子污穢放電的情況，一旦如此，配網的部分線路就會出現短路跳閘或者單相接地跳閘的情況。尤其是在小雨、大霧或者雷雨天氣，附有超多污穢的絕緣子極易出現閃絡放電，導致單相接地故障時有發生，嚴重的甚至造成人員傷亡。

2.4 配網自動化技術的問題

配網自動化對技術有著非常高的要求，但近年來由于配網自身的電力系統以及管理方面的欠缺，始終存在技術力量薄弱的問題，無法得到解決。配網自動化設計的范圍比較廣，其順利實施離不開通信、設備、配網運行、自動化等相關人員的配合與協作。為保障配網工程良性發展，首先要解決對相關人員的培養以及管理問題。

3 配電網自動化的缺陷問題

目前，配網自動化的應用過程還有許多缺陷，需要通過實踐加以改善。特點是：自動化結構復雜，不接地的中性點，而處理故障方面，現有技術基礎仍無法徹底解決。我國的配網，基于城市配網和農村配網，兩種配網的輸電量是迥然不同的。城市配網的輸電量大大超出農村的輸電量，負荷量更不要說。配網自動化供電結構只有環網和輻射網，因此需大力發展和改進。

4 故障處理方法分析

4.1 基于系統保護的故障處理模式

基于系統保護的故障處理模式具有極大的優勢。比如，它可以快速地處理故障，從而提高供電的可靠性;可以直接將故障隔離在故障區域，并不影響非故障區域。為了進一步提高配電自動化系統的總體性能指標，縮短系統的停電時間，相對減輕配電主站的任務，所以配電自動化系統采取分級實現的方法。

4.2 基于主站監控的處理方法

在這種模式中，需要在各個開關處安裝終端饋線單元。在出現故障時，各個監控會記錄故障發生前后的重要信息。這種基于主站監控的饋線處理模式是將集中的控制作為核心，可以快速排除故障，且快速恢復電能供應，從而有效提高供電的可靠性和安全性。

4.3 基于DLG的智能電網診斷

在實際的故障診斷過程中，面臨如何從海量數據中找到對診斷的結果有所幫助的數據及故障的信息不完整和不確定，甚至于關鍵數據丟失時，將致使診斷結果不正確的問題。針對以上問題，可把關聯規則數據挖掘DLG算法應用到電網常見故障的診斷中。首先將保護和斷路器當做條件的屬性，將發生故障的區域當做決策的屬性，觀察各故障問題并建立起決策表，再利用DLG約簡屬性，經過閾值修改進行互交互挖掘，并提取最佳的約簡屬性組合，利用提取的組合來形成關聯規則交互式挖掘和約簡的決策表，針對各類故障的信息來進行故障診斷和推理應用C語言編寫基于此方法的診斷系統軟件，用四母線配電系統進行仿真，算例的結果顯示該算法可在一定電網規模和保護動作信息不完備的情況下，故障診斷正確性高、容錯性好，實用性強。

5 結語

隨著社會的發展和人們生活水平的改善，當前我國的用電量逐漸增加，這對于供電企業提出了嚴峻的挑戰，而且網架結構（如接線方式）的影響、電能質量（如過電壓、高次諧波）的制約、環境（雨雪、雷電、沙塵）的影響、被控制設備的控制電源和工作電源的難裝設，以及人員素質因素的限制，都會影響配電網自動化技術的開展和應用。只有針對性的對配電網所存在的問題加以研究、采取針對性措施，才能充分發揮配電網的自動化作用，為國民經濟的發展提供持續、永恒的動力。

參考文獻：

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