電力系統配電自動化的常見故障和處理技術

姚瑤

摘要：在我快速發展過程中，經濟在迅猛發展，社會在不斷進步，電力系統發展中，配電設備自動化已成為主要發展趨勢。配電設備自動化可顯著提高電力系統的運行質量，這也有利于電力行業的穩步前行。但我國的電力需求較大，電力系統中設備的運行情況會直接影響到系統建設，因此全面分析配電自動化和故障處理具有積極的現實意義。

關鍵詞：配電電網;智能化;自動化故障處理技術

引言

隨著國內外經濟的發展、科技水平的不斷進步，對電力系統的發展產生了深遠的影響。當前電力系統正朝著自動化、智能化、信息化的方向穩健邁進，配電及自動化技術更是集裝置遠程管控技術、計算機信息技術于一身。配電自動化使電力企業技術人員能夠遠程操控有關的裝置，確保人員的安全，逐步提升工作效率，一旦系統或者其他部位發生故障，即可對所發生的問題展開系統分析，同時提出相應的策略予以解決。

一、配電電網自動化故障處理技術的意義

配電電網自動化故障處理技術就是在如今的配電系統逐漸智能化的背景下，通過進一步利用智能化技術實現自動對配電電網中存在的問題進行檢測，甚至對可能出現的問題進行預測，并最終對這些問題進行及時反饋和報警，且自動采取一定的措施完成對故障的初步處理的技術。該技術最直接的目的就是保障供電的穩定性，即使配電網出現一定問題，也可以保障配電可以繼續供電;即便發生大規模的故障，也可以盡可能的將停電范圍縮小。

二、電力系統配電自動化故障處理措施

（一）框架保護動作故障

某地鐵線路中，北延線牽引變電所中部設有兩個電流保護裝置，如出現整流器故障，則保護裝置可自動啟動，或直交流進線開關發生跳閘現象，直流饋線開關不會跳閘，受故障牽引的影響出現變電所跨區供電現象，觸網不停電。若主流開關柜出現嚴重的故障，則直流饋線、直、交流進線和相鄰變電所的直流饋線開關直接跳閘，而這也是引發電力系統配電自動化故障的主要原因。對此，施工人員需采用跨區供電開關及時處理線路故障，保證供電質量。若電位限制裝置出現不同程度的舉動問題，則系統會自動發出警報，電壓元件因此跳閘，但接觸網本身可實現單邊供電，所以地鐵供電系統也可安全、平穩運行。

（二）配電終端通信中斷

配電終端通信中斷大多表現為主站系統中終端是否在線欄為“否”，此類缺陷為危急缺陷，需盡快安排人員消缺。這類故障的誘因大致可分為兩類，一是信通部門管轄的通信光纜、OLT或ONU發生故障導致通信中斷，二是DTU本體故障。此類故障發生時，配電自動化運維人員應立即聯系信通部門相應負責人，核實是否為通信部分出現故障，若是通信故障則需配合信通部門做好相關消缺工作，反之則應安排運維人員前往掉線的站點排查DTU的故障。運維人員到達現場后，應首先巡視DTU的電源是否正常工作，具體表現為DTU的工作指示電源燈是否為綠。若是DTU失電所致，首先排查DTU空氣斷路器是否合上，其次排查配電房內電壓互感器柜空氣斷路器是否合上。若空氣斷路器位置均正確，因大多DTU由電壓互感器柜供電，則查看電壓互感器柜熔絲是否已熔斷，再檢查DTU供電接線端子是否緊固。具體操作可用萬用表測量端子正負極電壓，若為48V則正常，反之則緊固電壓不正常的兩根端子。若仍然無效，可能由DTU的電壓轉換裝置故障導致，使電源無法輸出正常的工作電壓。此類故障需上報上級，將故障站所掛牌并聯系廠家更換故障配件。此外配電終端電源板故障也會導致掉線，處理方式與電壓轉換裝置相同。若DTU電源指示燈顯示正常，首先巡視通信網線是否插入正常、網線是否完好，再檢查DTU是否出現死機，ONU是否出現過熱等現象，此類故障可通過重啟設備恢復通信。此外，變電站的某些工作可能中斷OLT服務，也會導致配電終端的掉線。若是新投運的DTU出現投運后立刻掉線，也可能是主站配置時波特率、IP地址等配置錯誤導致通信異常。

（三）強化信息和安全管控工作

要推動電力系統配電網自動化最大規模、范圍的應用，就要從源頭上強化信息方面管控的力度。信息管控是自動化系統中最基本的一項功能，其工作方式是對配電網運行信息的實時更新，并存儲分類這些配電網信息，為后續操作人員詳細查看這類信息提供便利條件。信息系統內所存儲的信息，往往處于隨時更新的狀態，精確性和實時性較強。在配電自動化實現系統化的同時，給操作人員的計算機應用能力和信息管控技術提出了新的更高要求。在配電網系統運行過程中，配電網系統的數據庫同樣在實時地接收、篩選、分類、存儲各種來源信息，譬如后續配電網系統在運維時出現故障，自動化系統即可在第一時間科學處置現場所反饋的信息，進而釋放出正確的處置指令，完成對配電過程的管控、相關數據信息傳輸等，進而高效、便捷地處置故障。因此，配電自動化系統的信息管控系統在信息存儲分析后，把輸送環節中的每個運行關節、運行現況加以匯總，在故障出現前就釋放出明確的預警信號，進而運用切實可靠的策略予以處置。總體上配電系統的信息管控功能是電力系統自動化最為基礎的一環，唯有注重信息管控的工作，方能在后續系統運作時規避大的損失，對信息管理的重視，有助于提高電力系統配電自動化的運行效率，維護系統正常的安全、可靠。在當前配電系統運行過程中，配電網運行的自動化系統均設有斷路裝置，有助于在配電線路出現故障時實施應急策略、自動跳閘等，接著可以對系統內的相關數據信息加以記錄分析并反饋至工程技術工作人員，逐步排查明確故障出現的方位，直到故障完全排除后方能再度閉合重新運作，使整個配電網絡得以通暢運行。因此，強化配電自動化系統的安全管控，有助于將故障產生的具體方位同正常線路隔離開來，以事先對潛在故障開展預測性的分析和研究，在故障出現后第一時間實施切實可靠的處置策略，將其對配電系統的影響降至最低。

（四）故障檢測及定位技術

當前故障檢測及定位技術手段主要有4種：（1）通過在線路上安裝重合器、分段器、斷路器等器件來對故障位置進行判定和隔離;（2）通過繼電器進行保護并判斷故障位置;（3）使用故障指示器;（4）在各個分支線路上安裝相關熔斷器件。本文主要對故障指示器技術進行闡述。故障指示器技術主要是對發生短路后的故障進行檢測，凡是出現故障電流特性的線路都會觸發自動指示器，所以在發生故障后，故障點就會被確定在觸發的指示器和未觸發的指示器之間的區域。且現在以故障指示器為基礎的故障定位系統的反映更為迅速，可以對故障完成快速的定位，更能滿足配電電網智能化的要求。在以故障指示器為基礎的故障的定位系統中故障定位算法也十分重要，當前較為常用的方法有行波算法、神經網絡算法、基于FTU的故障定位算法等。而要確保故障檢測和定位技術功能的正常發揮還要確保即時通信技術可以對信息傳輸過程做出保障，目前主要的解決方式是使得故障指示器和數據采集器之間只有一個地址，從而使得故障定位更加快速、簡便。

結語

電力系統配電自動化是一門系統完備的科學，只有準確、科學地分析配電自動化常見的故障問題，才能積極有效地提出解決配電自動化故障的合理措施，進而更好地服務于配電網事業的持續發展，整體提高配電網質量。

參考文獻：

[1]張努努.電力系統中配電自動化及管理探討[J].企業技術開發，2011（22）.

[2]王云波.淺談電力系統配電自動化及其對故障的處理[J].科技創新導報，2018（19）.

[3]劉運澤，張達.電力配電自動化與配電管理探究[J].民營科技，2017（08）.