電力系統配電自動化及其對故障的處理研究

楊文偉

摘要：電力系統配網發展至今，配電網自動化已成為主要的趨勢。配網自動化可顯著提高配網系統的運行供電可靠性，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。論文將分析電力系統配電自動化及其對故障的處理，以供參考。

關鍵詞：電力系統;配電自動化;故障處理

1、電力系統配電自動化的構成

1.1、信息采集

（1）配電主站層，配電主站層是整個系統結構非常重要的部分。在配電的自動化體系框架下，主站作為統籌和匯集各類分系統子站信息數據資料的重要組織結構，發揮著舉足輕重的關鍵性作用。子站結構層將獲取的信息資料發送給主站，如此主站就匯總了大量的信息數據，依靠強大的運算和分析能力，將這些信息所代表的內容和含義及時解析出來，從而明確配電網絡中各條線路以及各型設備的運行情況，是否出現故障或者異常情況。這樣主站的功能就凸顯出來，通過對大量信息的匯總以及綜合性分析，對整個配電網絡乃至電力系統出現的問題和具體運行情況做到了如指掌，可以實時監測和管控整個系統的各個運行流程和環節。從中我們需要明確一點的是，之所以主站能夠起到全局性和系統性的管控作用，就在于其獲取的信息資料更為的全面和準確，當然這也得益于子站對于各類信息的先期整理，使得各項信息數據能夠為以更加系統性和規范化的模式匯總到主站結構層當中，這樣對于信息數據分析的準確性就大大提升，對于故障成因和類型的分析也就更加精準。

（2）配電子站層，大城市的電力系統規模相對較大，而且復雜性相對較強。所以在配電系統運行中，不可直接向主站層錄入數據信息，如直接向主站層錄入數據信息，則會因通信端口數量較多而增大設備運行負荷。為有效增強配電系統的實時性，需在系統中增設子站層，子站層可及時收集配電區域中的信息，處理后可直接將其轉發給系統的主站層，主站層可依據數據信息分析系統故障，并向子站層發布指令，從而促進配電網管理調度工作的有序開展。

（3）終端設備層，終端設備層的主要任務是配電系統控制與采集，而且其也可為子站層提供豐富的運行和控制信息數據，落實子站和主站所發出的命令，FTU、DTU和TTU構成了終端層設備，且設備運行的狀態會對配電自動化的運行狀態產生顯著的影響。

1.2、饋線自動化（FA）

饋線自動化實現方式目前主要有主站集中式、就地式兩大類。

主站集中式FA就是利用主站系統的綜合功能實現對故障的綜合處理。因為主站系統收集了整個系統的信息，所以通過信息分析之后，利用全面性的了解以及詳盡的故障處理分析，就能夠實現故障分析的系統性。

就地式FA是通過FTU之間的相互溝通進行故障的自動隔離和非故障區的供電恢復。這一種故障處理方式主要應用于就地模式，在不利用主站系統的情況下，通過子站間的信息交流就能夠完成。

就地式FA特點有：第一是在系統發生故障的時候，變電站的開關不會受到額外的短路電流的沖擊，從而保證開關性能的完整性。而且不存在變電站開關和運行線路之間的配合關系。第二是在沒有主站的情況下，此系統依然能夠實現對故障的處理，并且恢復其應用。與此同時，故障處理的速度相較于傳統有了非常明顯的提升。第三是利用饋線自動化，不需要對現有變電站的保護狀況再做其他的改變，而且保護之間的配合也不再需要。第四是饋線自動化系統能夠清楚的判斷出變電站的出線故障。第五就是此系統也可以采用網絡通信的方式。

2、電力系統配電自動化常見的故障問題

2.1、配電網的建設運行不合規格

與先進的國家配電網建設相比，我國配電網在建設方面依然有較為廣闊的提升和改善空間，這在一定層面上降低了電力系統配電自動化程度。通常我國在配電網建設方面的投入分為變電與輸電兩個環節，因為配電設備不夠先進、線路聯網水平較低，在這兩個環節中常遇到配電網的主干線路過長、聯絡點偏少并且不合乎規程要求等弊端。

2.2、配電網技術水平還有待提升

當前，我國有關技術的實際運用率相對較低。其原因在于：一是電力系統內部的網架結構不平穩，從業人員操作時未能對其展開必要調整;二是有關職能部門對配電網自動化系統的檢修和養護工作未能給予必要的關注，經常忽略檢修的作用，這也在一定程度上降低電力系統裝置的使用期限。從宏觀層面來看，我國的配電網自動化系統在覆蓋率方面與發達國家尚存在著一些的差距。

2.3、有關人員培訓程度不夠

電力系統配電自動化程度的提高需要有配套制度的強力保障。當前，配電自動化有關的管理機制已經基本完善，但一些從業人員在工作中抱著粗放的態度，其相關技術的培訓工作還有待提升，，這也阻礙了電力系統配電自動化水平的整體應用。

3、電力系統配電自動化的故障處理技術

3.1、強化信息管理

社會的發展和需求以及智能技術的成熟，才催生了配電自動化的產生和應用，將高水平的技術融入配電過程中，借助于對信息的自動化管控來實現配電的智能化過程。針對配電中的故障，需要從強化信息管控的維度進行防范和處理。首先是要強化管理技術的提升和應用，尤其是重點的計算機操作技術以及遠端的監管技術等，這是實現可靠的信息管理的關鍵保障。而且在配電網中，對配電流程的監管是全方位和多維度的，所有的配電信息都會被反饋于終端網絡，逐漸形成豐富的配電網數據庫，對這些數據實時精準可靠的處理與應用，就能提供合理的指令，科學管控配電運行中的設備和參數，并且實現異常信息的反饋和處理，借助于警報系統來達到指導檢修作業。

3.2、加強電網改造

當前，我國電力系統配電網自動化程度有待提高，如何加快配電自動化進程，減少同電力工業先進國家之間的差距，成為我國電力行業面臨的一項重大課題。這就要求國家在配電網建設過程中要開展合理、有序的改造。配電網改造最為關鍵的一個步就是適度加大配電網的傳輸容量，在確保配電網高效、安全運行的同時，著力改善和提高配電網供電的品質，以進一步優化配電網的結構。另外，城市配電網工程項目量相對較大、要求較多，最有效、優化的改造即是將城市配電網改造成為環網結構，在配電自動化技術的幫助和影響下，逐步提高供電能力。

3.3、重視安全管理

故障隱患是安全防范必須考慮的事項，強化安全管理也是消解故障隱患的首要措施，一般需要選擇和應用科學的斷路器，將其安置于配電環節的各項設備中，當發生供電信息的異常時，該裝置能實現高效的檢測和防范過程，再結合通信和計算機技術，完成跳閘和警報的過程，在故障消除時，又會自動恢復到閉合狀態中。另外，除了層面的管理和操作外，也要強化故障處理方案的建立重視，提升事先防范和事后處理的有效性。

結束語

總而言之，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]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，2018，15（19）：20+22.

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