配電網故障研判現狀與展望

劉爍潔

摘? 要：配網停電故障發生后，如何對故障進行快速處理，恢復用戶正常供電極為重要，提升故障研判的準確性，有效解決配電網故障問題，才能進一步提升供電服務質量。該文主要針對配電網故障研判問題的研究進行評析，從3個階段介紹配電網故障的發展，并結合相關文獻資料，對不同學者的配電網故障研判方案進行敘述，以期為該領域的進一步研究提供參考。

關鍵詞：配電網;故障處理;主動故障研判

中圖分類號：TM732? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在配網故障發生后，配網調控中心工作人員首先需要感知到故障的發生，以往配電網10 kV變電站饋線開關跳閘故障由監控員實時掌握匯報，但是10 kV主干線及分支線故障此前沒有太好的管控及發現手段，大量的停電事件是由用戶通過電話等匯報國網客服95598，再通過工單派發給調度員;在感知到故障發生后，調度人員需要對故障范圍進行分析，通常調度員都是根據報修的用戶來確定停電范圍，根據自己的經驗及現場搶修人員的巡視來判斷故障點，再在GPMS系統中進行停電搶修單的下發，指導停電搶修工作。上述配網故障研判方式經常導致停電事件判斷滯后，且并非所有停電用戶都會報修，造成故障點判斷不準確。

1 配電網故障研判研究現狀

國外在配電網故障處理方面的研究起步較早，從20世紀中后期，就開始利用配網自動化技術對配電網故障進行查找定位和隔離的研究。國內受“重發、輕供、不管用”的錯誤思想影響，長期以來不重視配電網的建設與發展，導致其對配電網故障處理的研究水平遠遠落后于國外。近年來，隨著建設一流世界配電網的口號被不斷提出與深化，我國對配電網故障處理的研究熱潮方興未艾，為其迎來了新的挑戰與機遇。總的來說，配電網故障處理的研究與發展可以分為3個階段。

第一階段：20世紀中后期，歐洲、美國、日本首先展開對配電網故障處理的研究，處理方法是智能重合閘和電壓型開關配合的方法，其優點是不涉及自動化主站，且無需通信手段，簡單易行，該方法于80年代引入國內。這種早期的故障處理方法存在很明顯的缺點，即在每次故障跳閘時會產生多次重合，對電網設備造成極大的沖擊，很容易損壞電網設備，甚至導致越級跳閘，且無法對正常運行的配電網進行遙控和監測，因此該方法僅適用于簡單、不再頻繁改動的網架結構，而且開關定值整定很嚴格。

第二階段：從90年代開始，隨著信息技術與計算機技術的飛速發展，配電自動化主站為基礎，結合FTU、DTU等遠方終端，同時應用通信網絡技術的配電實時監控系統（SCADA系統）應運而生。該系統成功實現了遙信和遙測功能，可對改造過的配電一次設備進行單點遠程控制，在配電網發生故障后迅速隔離故障點恢復供電。

第三階段：21世紀初，經濟技術進入飛躍階段，城市現代化進程逐步加快，配電網規模不斷擴大，越來越復雜的接線方式給配電網故障處理帶來前所未有的挑戰。同時，各國配電自動化覆蓋率也逐年提升，城市中心地區配電自動化覆蓋率基本達到97%，配電網故障處理朝著智能化方向發展。配電自動化圖形系統（DMS）集現場自動化開關的“三遙”功能、主動故障研判和停電信息發布功能于一體，得到國內大部分供電公司的廣泛應用。

2 配電網故障研判研究現狀分析

近年來，大量學者對配電網故障研判進行了研究，取得了豐富的成果。基于信息集成的停電研判模型和實時在線搶修指揮相結合的系統設計方案，成功開發出一套城市配電網智能互動搶修服務系統，通過信息交互總線與營配調相關業務系統應用集成，實現了以生產和搶修指揮為應用核心，以停電管理、搶修指揮、統計分析及可視化監視等為主要應用功能的業務支撐體系，但是獨立建設系統投資較大，建設周期長，推廣難度較大。使用MySQL5.5數據庫作為開發平臺，利用JSP語言和MySQL數據庫編制了應用程序，設計出一套故障研判搜索定位系統，提出了配電網故障研判搜索定位系統整體設計架構和實施技術路線，實現對故障變壓器、線路、開關、用戶配變故障的快速檢索和定位，但對自身后臺數據庫信息的準確性要求較高。基于配電網的拓撲結構，對配網故障信息進行一體化處理，利用配電設備的關聯關系實現故障信息的分組和優先級的確定，采用模糊集理論實現低壓故障信息漏報和誤報情況下的低壓故障定位。基于調度運行管理系統（OMS）的方案來構建配電網故障研判系統，該方案在與其他系統共享數據的基礎上，采用歸集方法實現故障診斷及定位，有利于快速搶修配電網故障。在營配數據貫通的基礎上，基于配網自動化系統開關變位及保護動作信息、調度自動化系統開關事故分閘告警信息和保護動作信息，用電信息采集系統的配變、電能表運行信息以及95598客服中心的報修信息，綜合實現對配網故障的研判及定位。對配電網故障研判信息支持系統進行分析，同時對配電網故障征兆信息進行分類，結合量子遺傳算法與小波理論對不同故障征兆進行分析，從而提高故障研判效率。

綜上所述，配網故障研判已經基本完成了從相互獨立的饋線自動化方式向網絡化、集約化的開放式配網綜合自動化系統的發展轉變，現有的配網故障研判模式規模龐大、構架復雜，穩定性強、工作效率高，有效降低了故障查找定位時間，全方位提升了供電服務質量，經濟效益和社會效益顯著，但目前故障研判主要針對對象為10 kV主干線路，在低壓線路研判方面成果有限。

3 總結與展望

配電網是連接輸電網和電力用戶的重要紐帶，深入配電網故障研判研究對于社會經濟具有深遠的意義。配電網故障研判問題的復雜程度隨著配電網的發展越來越高，研判方法也越來越復雜。該文對當前配電網故障研判的相關研究做了簡要綜述，總的來說，現有的配電網故障研判方法，都存在各自的優缺點，具體的故障研判方法應根據不同地區的特點制定不同的對策。未來，以泛在電力物聯網建設為契機，配網自動化系統的深化應用、中壓設備狀態監測系統及低壓智能終端的廣泛應用，將有效提升配網故障全研判及一二次設備全遙控技術水平，實現故障、運行狀態預警全面感知。

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