提升云南地區配網故障處置效率探究

常寬，常永要，雷向全，黃煒

（云南電網有限責任公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000）

0 前言

主網結構日益完善，由于主網設備故障而發生大規模停電的幾率已經很小了，停電原因大多數為配網故障，配網網架結構的優化和自動裝置的建設不是短時間內就可以完成的，基于云南地區配網網架結構及保護自動裝置配置現狀，提高配網故障處置效率是解決問題的關鍵。

1 云南地區配網現狀

1.1 網架結構

當前云南多數地區配網為放射和單聯絡結構[1]，其它聯絡形式為單聯絡結構的變形，可用研究單聯絡結構的方法來概括，在此不再贅述。

圖1 放射型配網線路模型

圖2 單聯絡型配網線路模型

1.2 保護及自動裝置配置

目前，云南多數地區配網自動化建設落后[2]，只在變電站出線斷路器（如A0、B0 斷路器）配置了兩段式電流保護和三相一次重合閘[3]，同時具備“三遙”功能。其余配網線路上的分段斷路器（如A1、A2 斷路器等）、支線斷路器、負荷開關等開關設備大多數未配置保護及自動裝置，故障發生時不能自動切除故障，需要人工巡視及現場手動操作[4]。聯絡斷路器（如AB0 斷路器）正常運行方式下均處于冷備用狀態。

1.3 原故障處置方法

以單聯絡結構為例（A 站AL 線路永久性故障），其以往的故障處置流程如圖3 所示。

圖3 原故障處置流程

圖4 二分法故障處置流程

1.4 配網故障處置方法現狀

云南地區重主網、輕配網現象較為嚴重，但部分地區已開始探索如何提升配網運行管理水平，如昆明供電局進行過配網故障處置方面的研究，提出二分法新思路[5]，有重要的現實意義。其余經濟相對不發達的地市研究較少。經濟較發達地區如長三角、珠三角地區，其配網建設起步較早，拓撲結構已大大超越云南地區，再者由于配網自動化的加持，其配網可以實現自動識別故障區段、隔離故障、恢復無故障區段供電等功能[6]。這是云南等相對落后地區所望塵莫及的。其研究成果雖較多，但由于網架結構及配置不同，卻不適用于云南。

2 故障處置策略

針對原故障處置過程中存在的問題，參考優秀成果、經驗，提出二分法、偏分法、去支法相結合的配網故障處置策略。其核心思想是充分利用現有配網保護及自動化裝置，當永久性故障發生后，不經查線，即令搶修人員斷開某斷路器，隔離一部分配網線路，然后再試送另一部分，根據變電站出線斷路器的保護及自動裝置動作情況，判斷故障所在區段[7]。無故障區段當即可以安排恢復供電，故障區段可再次隔離某部分后試送，直至查找到故障所在最小區段。由搶修人員查找此區段以確定故障具體位置。

2.1 二分法

線路為普通配網線路，此時線路上的每一個用戶的重要程度相同，當以用戶數量多少作為分段的依據。此種情況為了取得最高收益一般將分段點放在50%或接近50%的分段斷路器位置，因此取名為二分法。

以單聯絡模型為例。故障設定仍為A 站AL線路永久性故障，具體的二分法故障處置流程如圖4 所示。

2.2 偏分法

偏分法是考慮配網線路上有重要用戶（負荷）情況，其分布一般不會正好在線路的中間位置。此時，由于重要用戶恢復送電的優先級較高，所以要以優先恢復重要用戶供電為原則確定分段點位置。此分段點往往選擇距離重要用戶最近的線路分段斷路器，故導致了線路分段不平衡，謂之偏分法。

仍以單聯絡型配網為例，假設重要用戶在AL1 段線路（前段），如圖5 所示。

圖5 含重要用戶單聯絡型配網

圖6 分支線較復雜單聯絡型配網

此時，AL1 線路故障的概率為25%，其余段線路故障概率為75%。所以選擇A1 斷路器作為分段點，斷開后試送A0 斷路器，此時試送成功的概率為75%。此種方法根據概率學理論，可最快恢復重要用戶供電。在試送失敗的情況下可以通過聯絡AB0 斷路器快速轉供后段線路，同時確定給重要用戶供電區段配網線路永久性故障，可以盡快組織搶修。

2.3 去支法

此種方法是針對配網線路支線較多、較長、分布不平衡，故障率較高[8]的情況。線路建模如圖6 所示。AL 線路有兩條支線。支線1 較短，結構較簡單；支線2 較長，支線層級較多，結構復雜。

一般來說，配網線路主線由于設計標準較高，其設備可靠性要遠高于支線[9]。對于支線較多、且較長的配網線路，一旦發生故障，大概率是支線故障引起的。

因此，在AL 線路發生永久性故障時，根據故障概率分布初步判斷支線2 故障，則優先選擇斷開支線AZ2 斷路器，試送A0 斷路器。大概率可以試送成功，以便及時恢復主線及其余支線供電。

圖7 新策略實施后前、后對比雷達圖

3 實施效果及評價

新的配網故障處置策略提高了故障處置效率，主要表現為以下幾個方面：

1）在試送電過程中的安全性與線路強送電相比有50%的提升（至少隔離了50%的故障可能區段才進行試送），另外，減少了查線時間和風險，提高配網故障處置過程的安全性。

2）隔離試送的過程既是查找故障的過程，也是對無故障區段恢復供電的過程。在查找到故障所在最小區段時，無故障區段便已經恢復供電。因此新的故障處置策略可以快速恢復無故障區段的供電，大大減少故障停電時間（67分鐘每條次）。

3）調控根據系統運行情況，與現場配合，主動查找故障，人力資源被充分利用（利用率由原來的30%變為90%）。搶修人員不盲目對所有區段線路查找故障，而是有目的地查找故障所在最小區段。

4）相較于以往的故障處置方法，新故障處置策略可以將故障處置時間由原來的239 分鐘每條次減少到172 分鐘每條次。

5）減少了故障處置時間，相應的就增加了配網供電時間，進而增加了配網供電量。以一個中等規模的地市級城市為例，預計其每年將增加配網供電量超過500 萬千瓦時，直接經濟收益200 萬元以上[10]。新策略實施后前、后對比雷達圖如圖7 所示。

4 結束語

綜上所述，基于云南地區配網現狀，結合相關理論研究及實際工作經驗，梳理以往故障處置過程中存在的問題。有針對性地提出二分法、偏分法、去支法相結合的處置策略，并分別結合配網模型就如何實施給出具體說明。最后論述了新策略在安全性、減少故障查找時間快速恢復無故障區段供電、減少人力資源浪費、減少用戶投訴、增加配網供電量幾個方面的優勢。