10kV配電網智能化在線路故障中的應用

石峻 大連供電公司

智能配電網可以彌補信息交互上的缺陷，管理起來不受地理信息的限制，在配電網中發揮了重要的作用，因此，本文從10KV智能電網的定義、特點以及作用方面進行分析，并探討了10KV智能電網在線路故障處理方面的應用，以期對城鄉智能電網改造建設提供有力的理論依據，從而實現城鄉電網的可持續發展，促進社會經濟與生態環保的有效協調發展。

1 智能電網的定義及特點

1.1 定義

建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。

1.2 特點

（1）自愈；10KV智能電網能實時掌控電網運行狀態，及時發現、快速診斷和消除故障隱患；且在盡量少的人工干預下，快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發生，提升電網運行的可靠性。

（2）安全；高可靠性、高性能檢測電網的運行狀態和電量參數；有效的自動網絡通信能力和自動控制和自動故障應急處理能力。

（3）經濟；系統運行節省了大量的人力、物力，將大大提高工作效率，減輕了工作人員的勞動強度；智能電網設計合理，裝置安裝簡單易行，運行穩定。

2 10KV配電網智能化在線路故障處理過程的應用

10KV智能電網能有效地檢查出故障點，恢復非故障區的供電，并及時的清除線路故障點，從而實現線路供電的正常化。它在線路故障處理應用中主要包括三個階段，以及重要的技術手段。

2.1 線路故障發生瞬間，10KV智能電網斷開和清除故障

線路故障發生時，10KV智能電網一般在毫秒級時間內做出反應。然而，在智能電網的線路保護技術中存在著選擇性與快速性的矛盾。一般技術只能是變電站出口斷路器跳閘，擴大了停電范圍，并不能及時清除故障。采用網絡式保護技術能有效的實現縣里保護的快速性和有效性的統一。

網絡式保護技術。傳統的配電系統線路保護實質是一個單獨的保護系統，它只能檢測單一的電流通過信息，即只決定著單一線路故障。然而，在并聯電路或者多重電路組合的情況下，傳統的配電系統則不能實現相互配合保護線路安全。

智能電網的網絡式保護技術可以實現線路保護的快速性和選擇性有效統一。它不僅解決了配電網多開關串聯運行保護配合的難題，并可以適用于含多種分布式電源的開環和閉環供電系統。

2.2 線路故障區段的隔離和非故障區域供電恢復

傳統的線路故障區域一般采用配電系統集中控制的方式，但它存在缺陷，且可靠性不高。采用10KV智能電網的分布式技術可以有效的解決線路故障區域的隔離。

分布式智能技術。現有的配電網不僅對通信通道和主站依賴性太強，控制可靠性低，而且傳統的分段器和重合器方案，不利用信道交換信息，動作效率不高。這就造成了線路故障發生后，故障區段不能及時隔離，并且其他的正常區域也會迅速被波及到。

2.3 10KV智能電網對線路故障點的定位和排除故障

一般線路故障發生后，故障點的排查需要數十分鐘至若干小時，這造成了配電網故障點精確定位困難，故障查找時間一般占故障處理時間的50%，供電可靠性的提高受到限制。10KV智能電網自動定位技術能有效及時定位故障點，而且可以排除故障。

故障點自動定位技術。與用開關和智能控制器進行故障區段定位和隔離不同，由于故障指示器成本低，因而安裝數量可以更多，故障區段定位可以更精確，從而大大縮短故障巡查時間。

（1）單相接地故障檢測和指示系統

傳統的接地故障檢測方法有其局限性，例如隨系統結構變化而變化、隨接地情況變化而變化的故障特征不適合用在在故障指示器上作為故障檢測判據；需用比較各出線和各分支的檢測結果的方法不適合在故障指示器上直接使用。

（2）帶通信的故障遠程指示和故障自動定位系統

基于GIS的故障定位系統由三個安裝在相線上的故障檢測探頭組成，可以有效的檢測相間短路故障。該技術可以將故障指示器的動作狀態通過適當的通信方式送到控制中心的以GIS為基礎的計算機監控系統，實現在地理圖上的故障自動定位，減少故障巡查和故障處理時間，且不需要改造現有一次設備、投資省、見效快、容易實施、容易推廣。

3 結束語

線路故障處理是配電網智能化的重要內容之一。10KV智能電網不僅可以有效地減少故障停電時間、縮小故障停電面積、提高供電可靠性；而且對于有多級開關串聯的配電線路，利用網絡式保護技術可以解決傳統的電流保護難以解決的保護快速性和選擇性的矛盾問題，保證離故障點最近的開關速斷跳閘。總之，10KV智能電網在線路故障處理起到了不可忽視的作用，是未來電網發展的主要趨向。