配电自动化主站的容错故障定位方法

配电自动化主站的容错故障定位方法

李洪鑫

广东电网有限责任公司揭阳供电局 广东省揭阳市 522000

摘要：经济的发展，促进各个行业和人们用电需求量的不断增多。国家电力公司明确提出了供电可靠性达到99.96%的目标。配电自动化是实现这一目标的重要手段，其中，馈线自动化是配电自动化的主要功能之一，即配电网故障后，它应能根据馈线终端单元上报的故障信息快速找到故障区段并有效隔离，及时恢复非故障失电负荷的供电。可见，配电网的故障区段定位是整个馈线自动化的基础，对于提高供电可靠性具有重要意义。本文就配电自动化主站的容错故障定位方法 展开探讨。         关键词：故障指示器；故障定位；加性策略计算；容错               

1 快速容错故障定位技术在配电系统中的重要性作用         目前，在电力系统在正常运行中，根据实际需要，结合发展方向，就要实现配电自动化。配电自动化在使用中，馈线自动化是一个突出功能。由于这个功能的出现，不但能够通过馈线终端单元，实现故障信息快速呈现，而且还能起到隔离功能。馈线自动化在判明故障的时，一般会根据全面的信息和全面信息，通过故障进行定位。其中，通过快速容错故障定位技术，也能从不全面故障信息中，实施定位功能。如果有误报、漏报，存在相对的容错能力。其技术产生的积极效果，主要体现在：         第一，利用此技术，可以在配电系统中，做出快速定位，有一个优良的工作前提，主要是此技术在电力系统发生故障后，会及时出现警报，并能够有效的分析，不但在信息中提供准确的定位，也能发挥智能馈线自动化，在系统中的作用，并对配电系统产生保护作用。         第二，利用此技术，不仅能采集故障电力信息，而且能够上传遥测量。在主站的引导下，对各个故障报警，进行分辨。使用遥测量方法，不但能够对三相故障电流、各个故障信号之间，实施判别，而且也能对故障报警起到纠正的作用。最后使电力系统能够在不受干扰下，顺利进行供电工作。

2 快速容错故障定位技术的基本原理         在实际运用中，通信系统和配电终端单元都在配电系统内，但是它们一般会在外部环境中。特别时在恶劣的环境下，会出现馈线故障，在配电系统自动化站，就会收集各个配电终端单元的故障信息，判断是否存在错报、漏报情况，会增加排除故障的难度，不利于配电系统的正常工作。面对这些问题，要在重合闸故障、多相故障信息，和供电恢复中的故障信息中融合此技术，这样就能做好容错故障定位处理工作。         首先，如果故障信息误报和漏报情况发生，就会导致配电系统在处理时，出现误差。要是在馈线的开关，并且没相中，都有相应保护电流互感器的安装。这会在故障收集时，能够有两项信息同时出现，相比之下，二者在信息误报和漏报上，出现的情况就会很少，所以应用多相故障信息的冗余，能增加容错故障工作的优势。         另外，如果在架空馈线重合闸中，在故障部位上游开关处，有故障电流的发生，而且此情况会蔓延到每一个开关上（即使时偶然发生，没有情况上报），都会出现永久性的故障。

在重合闸这个步骤前，有时间对信息进行上报处理。如果发生故障上报延误情况，在系统终端单元，或是电流互感器中，都有问题存在。这样的故障比较突出，在检测时，会对检修工作进度，提供时间上的保证。         另一方面，在一般的故障信息中，误报或漏报的情况时有发生，而且会在很多可以位置出现。在进行故障分析时，将容易出现的部位或相关区域分开处理，特别时在每个开关处，进行关闭操作，在故障发生前，可以起到初期遏制作用，在操作的过程中，在变电站的出线开关和联络开关，进行合闸操作。当电力供应持续恢复时，也要注意故障再次出现的情况。如果发生类似问题，根据沿线各个开关，之前保留的信息，也能精准找到故障范围，做到隔离的效果。

3 开关容错多重化和“三取二”原则         由于馈线开关大都工作于户外恶劣条件下，反映开关状态的辅助接点容易氧化而影响相应遥信量采集的正确性。多重化配置辅助接点有助于解决上述问题，但需采取科学的策略。采用两套辅助接点的“双点遥信”方式并不能提高开关状态采集的正确率。例如：如果采用一套辅助接点时能正确反映开关状态的概率pC为0.9，那么采用两套辅助接点时，只有在这两套辅助接点都正确时才能正确反映开关的实际状态，这个概率只有0.9×0.9=0.81。采用三套辅助接点并应用“三取二”的策略时，只有在下列情况会发生“误报”：三套辅助接点都错，概率为0.1×0.1×0.1=0.001；一套辅助接点对，另外两套辅助接点都错，概率为0.9×0.1×0.1×3=0.027；其余情况下都能正确反映反映开关状态，也即正确反映开关状态的概率显著上升至1-0.001-0.027=0.972。 4 利用开关变位前后电气量的关联实现容错         对于开环运行的配电网，在配电自动化系统主站收到开关变位信息时，利用开关变位前后电气量的关联关系可以实现一定的容错。1)采集到开关由合闸到分闸时的容错假设采集到一台原本处于合闸状态且有负荷L(可以是有功功率或各相电流)流过的开关由合闸到分闸变位信息，当符合下列场景之一时，可以确认发生了开关分闸。(1)该开关上游侧带电、下游侧同步失电，且流过开关的负荷同步降至零漂值以下。(2)流过位于该开关上游的开关的负荷同步减少与L大致相同的数值。(3)若该开关下游存在相邻开关，且相邻开关断口两侧的电压以及流过的负荷同步降至零漂值以下。实际当中，“同步”可取主站的两个遥测数据刷新周期；“大致相同”一般可取为L的5%~10%。例如，主站收到某开关跳闸信息，有功功率由632kW同步降至0，但由于其两侧TV配置错误，主站收到的来自开关的遥测信息与(1)不完全相符，据此不能确认该开关确实分闸。但是，流经该开关上游的开关的有功功率由1804kW同步降至1145kW，负荷减少659kW，相对632kW的误差为4.2%<5%，因此根据(2)可以确认该开关确实发生了分闸。2)采集到开关由分闸到合闸时的容错假设采集到一台原本处于分闸状态且只有一侧带电的开关由分闸到合闸变位信息，当符合下列场景之一时，可以确认发生了开关合闸。(1)该开关下游侧同步带电，且流过开关的负荷同步上升至L明显大于零漂。(2)流过位于该开关上游的开关的负荷同步增加与L大致相同的数值。(3)若该开关下游存在相邻开关，且相邻开关在与该开关相连侧的断口与该开关同步带电。例如，主站收到某开关合闸信息，由于该开关下游负荷很轻遥测值接近零漂，且下游侧TV断线，主站收到的来自开关的遥测信息与(1)和(2)不完全相符，据此不能确认该开关确实合闸。但是，该开关下游存在相邻开关，主站收到的该相邻开关的遥测信息表明它的断口在与该开关相连侧同步带电，因此根据(3)可以确认该开关确实合闸。

5 结束语         我国目前的配网自动化故障定位系统研究的还不够深入，同时也存在一定的不足，配网自动化故障定位技术的理论研究也存在一些错误，针对这种现状，我们应该加快相关方面的研究，加快研发出符合我国供电与用电需求的故障定位技术，我们相关的工作人员应该不断地关注国内外的配网自动化故障定位技术的研究动态，时刻为自己充电，不断地研究完善自动化故障定位技术的理论知识学习和实践经验，保证我国配电网的供电的有效性。

参考文献 [1]梁仕斌,杨鑫,邓飞,田庆生,张家洪,李川,李英娜.基于矩阵和贝叶斯理论的配电网容错故障定位研究[J].软件,2018,3908:84-87. [2]刘传忠,刘振宇,刘丽萍.配电系统中快速容错故障定位技术的分析[J].产业与科技论坛,2018,1717:86-87.