計量自動化的配網遠程監測及故障研判的研究與應用

歐華毅

摘要：計量自動化系統是將負荷數據作為基礎，依據系統業務計劃單，對自動化配網進行研究，通過監測線路故障數據實現告警和展示?；诖?，本文先是簡單介紹了計量自動化配網，其次對配網的遠程監測以及故障研判展開了具體的分析，通過故障研判，可以有效縮短定位線路故障的時間，能夠提高電網的安全性，減少人工勞動力，保障配電網的穩定供電。

關鍵詞：計量自動化;配電網;遠程監測;故障研判

引言：

在配電網中包含復雜的線路，形成停電故障的原因多種多樣，尤其是配電線路出現故障的概率十分高。在故障發生后，從發現故障到定位故障需要花費大量的時間，如果可以縮短定位故障的時間，那么工作人員可以更快感到故障位置，及早排除故障恢復電網供電，提高電網供電的可靠性，最大程度上減少巡線的市場，提高配電網的供電效率。

一、計量自動化配網

配網自動化集合了計算機技術、電子技術、自動控制技術、通信技術以及配電設備等多方面的技術手段，是發現配電網故障的理想工具，但是自動化建設涉及到諸多方面，內容十分復雜。計量自動化配網作為一個龐大的工程，需要大量的資金投入和長期建設，才能實現全覆蓋配電網。計量自動化負荷實時數據作為研究的基礎，集成業務數據作為系統依據，對線路故障展開監測分析，借助GIS拓撲技術以及單線圖渲染技術，完成線路故障警示以及可視化展示[1]。

二、計量自動化的配網遠程監測以及故障停電研判的應用

（一）停電分類

在配電網運行過程中，受到多方面因素影響，導致電網故障問題，使得線路出現停電事故。因此，需要對配電網故障進行研判和監測，先要對停電事件進行合理分類。按照停電事件不同情況可以分成以下幾類：

（1）預安排停電。指的是提前做出停電安排，或者提前6小時做出調度申請，將停電情況提前通知給用戶。在預安排停電中，由于施工原因或者是檢修原因造成的停電安排可以劃定為計劃停電。沒有經過正式安排，但是6小時以內按照程序對主要用戶進行通知。如在電網運行過程中，由于電網存在亟待處理的缺陷，臨時安排停電。這種情況劃定為臨時停電。如果電力系統中出現容量不足或者供電異常等情況，不能按照原本的計劃進行供電，需要限電處理，這種情況劃定為錯峰限電。對于不按時繳納電費，或者違反供電秩序的用戶進行制止停電，可以稱作是欠費違約的停電。

（2）故障停電。是指電力系統沒有按照規定向調度申請，提前6小時得到批準，下發通知給主要用戶所進行的停電。這類停電可以劃分成兩種，一種是主網故障的停電，如果主網出現變電站全?；蛘吣妇€失壓，將會導致大面積停電故障。第二種是配網故障導致停電，多是由于開關跳閘、變壓器停電或者分支線路停電所造成的。

（二）數據監測

導致配電網停電有多種原因，各種業務有著多個數據來源，需要根據停電事件分類，確定業務數據，對實時數據展開監測。如對預安排停電數據，根據配網系統中停電計劃單來獲得檢修停電數據。根據集約化系統中的臨時停電計劃掌握臨時停電數據。根據系統強制錯峰停電的計劃單掌握錯峰停電數據。根據營銷系統中違約停電的安排掌握欠費違約停電的數據。根據主網SCADA系統中故障信息，獲得主網停電的監測數據。根據計量自動化變壓器內的電流數據來獲得配網停電數據。

（三）停電研判

借助線路和設備負荷對停電事件進行監測，根據設備連接關系追蹤停電范圍和位置，同時根據預判得到的實際停電范圍和業務數據對比，可以將正常停電排除，確定故障停電的實際位置以及具體范圍。對停電事件的監測，要讀取計量自動化顯示的實時電流值，一旦檢測到變壓器電流達到零的時候，或者電流值趨近于閾值，在變壓器上增加停電標識，按照饋線形成停電的清單[2]。在GIS網絡拓撲基礎上，從無流變壓器開始展開拓撲追蹤，確定上一級別中開關節點，同時對該開關下所有變壓器分析，一旦發現所有變壓器都處于無流狀態，那么可以判定這個開關是停電狀態。從分支開關出發，使用遞歸方法來確定實際停電的位置，計算停電源。

將配電網中生產、調度、營銷中檢修停電、錯峰停電、臨時停電以及違約停電各個計劃抽取出來，形成停電信息池。將合并之后的信息池和實際停電事件進行對比，如果發現實際停電的范圍和計劃停電范圍相一致，那么實際停電事件在計劃停電范圍之內，可以判定為預停電事件。相反地，則判定為故障停電，發出告警信息提醒。

（四）案例分析

以廣東省電網公司供電局為例，該公司建立了大型集成化項目，建立了配電網生產、集約化、GIS以及計量自動化的綜合信息系統，形成了主配網拓撲拼接管理機制。在用電調度平臺上可以隨時獲取SCADA發出的告警信息。隨著配電網自動化系統的逐漸完善，可以逐漸實現全范圍監控，減少人工現場巡視投訴故障的情況，提高客戶滿意度。利用信息技術建設計量自動化停電監測與研判系統，可以實現遠程監控、故障預警、確認故障以及告警管理等功能，讓配電網可以自動監測識別停電故障，減少停電故障帶給電網的影響。

結論：

綜上所述，本文通過對計量自動化配網中故障監測、研判分析，利用計量終端獲得的監測數據，對比停電計劃單，確定故障停電的具體位置以及實際范圍，實現了故障監測研判的功能，有效的解決電網故障發現慢、定位效率低的問題，從而以信息化手段提高電網有效性。使用這種手段展開停電研判，能夠減少資金投入，縮短停電復電時間，極大提高復電的效率，對于擴大社會效益、提高經濟收益，具有重要的作用。

參考文獻：

[1]梁堅祥.配網諧波遠程在線監測裝置設計及其遠程監測實現路徑[J].自動化與儀器儀表，2017（12）：75-76+79.

[2]秦銀海.配網諧波遠程在線監測裝置的設計與應用[J].電子測試，2015（23）：9-11.