配电网故障研判技术应用分析

配电网故障研判技术应用分析

程曦

国网湖北省电力有限公司孝感供电公司， 湖北 孝感 432000

摘要：配电网故障研判是以配电网物理网架拓扑结构为依托，通过聚合不同信息来源的数据，结合故障征象，判断引起故障停电的类型，发生故障的区段以及停电影响范围的过程。准确的故障研判有助于配网调控和抢修指挥人员更合理地指挥现场故障处置，发布停电信息，调配抢修资源，派发抢修任务；有助于现场抢修操作人员更高效地排查故障，快速定位故障点及其原因，更快组织抢修；有助于营销远程客服人员更精准掌握故障停电影响范围，主动安抚客户，及时合并新增故障报修，减少重复派工。

关键词：配电网；故障研判技术；应用

前言：

研判系统的建立，是根据电网的拓扑结构，以及运行产生的各项信息，完成系统设计，其中可以产生数值信息的部分包括配电变压器测量与故障指示器测量，这些信息整合后，系统会自动根据电网的运行数据选择路径，整合故障集，并基于这些数据，确定电网出现故障的位置，完成故障定位。最后确定故障的位置后，可以根据电网的网络结构，以及可能受到影响的信息与设备，判断出现停电的路径。

1 配电网故障研判研究现状分析

近年来，大量学者对配电网故障研判进行了研究，取得了丰富的成果。基于信息集成的停电研判模型和实时在线抢修指挥相结合的系统设计方案，成功开发出一套城市配电网智能互动抢修服务系统，通过信息交互总线与营配调相关业务系统应用集成，实现了以生产和抢修指挥为应用核心，以停电管理、抢修指挥、统计分析及可视化监视等为主要应用功能的业务支撑体系，但是独立建设系统投资较大，建设周期长，推广难度较大。使用MySQL5.5数据库作为开发平台，利用JSP语言和MySQL数据库编制了应用程序，设计出一套故障研判搜索定位系统，提出了配电网故障研判搜索定位系统整体设计架构和实施技术路线，实现对故障变压器、线路、开关、用户配变故障的快速检索和定位，但对自身后台数据库信息的准确性要求较高。基于配电网的拓扑结构，对配网故障信息进行一体化处理，利用配电设备的关联关系实现故障信息的分组和优先级的确定，采用模糊集理论实现低压故障信息漏报和误报情况下的低压故障定位。基于调度运行管理系统（OMS）的方案来构建配电网故障研判系统，该方案在与其他系统共享数据的基础上，采用归集方法实现故障诊断及定位，有利于快速抢修配电网故障。在营配数据贯通的基础上，基于配网自动化系统开关变位及保护动作信息、调度自动化系统开关事故分闸告警信息和保护动作信息，用电信息采集系统的配变、电能表运行信息以及95598客服中心的报修信息，综合实现对配网故障的研判及定位。对配电网故障研判信息支持系统进行分析，同时对配电网故障征兆信息进行分类，结合量子遗传算法与小波理论对不同故障征兆进行分析，从而提高故障研判效率。

2 关键技术

2.1 图模图数一体化技术

不管是配电网故障的研判，或是日常对配电网的维护，都需要把图模图数一体化技术作为前提，实现故障检修的可视化操作。因此，基于调度管理系统完成分析，可以实现图形的共享，防止了数据模型建设的重复。所以，该系统建设时，是把IEC61970/IEC61968作为构建的标准，并根据国家电网建设的规范，构建系统的基础模型，实现模型、数据的一体化操作。其建立的模型有源端变电站、配电馈线与供电用户等，而模型的拓扑结构是把配电网的各个部分衔接。另配电网地理图形建立时，是运用GIS，划分配电网所在的区域，并根据PMS技术，统一调用，而如果缺少GIS，也可以通过原有的系统图，完成故障的研判工作。

随着研判融合与系统的升级，可以进一步实现数据间的共享，让多个业务协同操作，加快了配电网基础数据的整合与分析，但其需要解决的一点是，GIS还未大范围应用，所以，在实际操作时也需要把配电网图形平台作为使用的技术之一，给予平台支持。配电网图形平台上的建模工具不仅可以自动根据数据建立模型，也可以把相应的系统图拼接，让其作为Web的图形应用。

2.2 信息系统的集成

为优化对配电网的日常管理，及时进行故障研判与抢修，调度运行管理系统需实现与其他系统的整合，建立数据连接的接口，同时，它也要借助D5000平台，与其他系统连接，完成数据的接入。其集成的具体框架是：把配电网覆盖的地区分成四个小的区域，前两个区域是在D5000平台上完成操作，即在第一个与第二个区域，由地方公司建立调度自动化系统，并与省公司的系统相连，而第三个区域是先由地方系统分析数据，研判故障类型，待分析结束后，把数据传输到省调度系统内。而在第四个区域内，是在数据中心、数据交换的基础上，把多个系统整合，生成数据，另其生成数据的同时，故障指示系统会与外网服务器连接，传递故障指示信息，并由服务器传输到数据中心内。

由此，得出在D5000平台上建立系统，可以帮助系统管理人员从其他系统中得到信息，实现数据共享、业务间的协同。所以，基于OMS完成配电网的故障研判工作，具有很强的集成性，减少了工作量。

2.3 故障的辅助研判

（1）故障的归集并单。它是根据配电网的基本路径，遵守规则，把新出现的故障整理到已有的故障集内，也就是把某个故障点，或是同一个范围内的故障统一到一个集合中，比如某区域线路的馈电跳闸，从系统接收到这一信息并维修故障时，会根据用户保修的户号，判断该用户的用电类型与对应的设备，找到其使用的供电线路，随后把这个信息整理到对应的故障集中。通过这一操作，可以判断这两个故障是否相同，如果是同一个集合内，可以选择不派工，为故障维修提供辅助判断。

（2）故障位置的研判。对于出现故障位置的研判，是已经确定出现的故障，但还未派工处理的故障集，即系统会根据整合后的信息，大概了解故障类型与设备，确定故障位置，并运用GIS画出单线图。

（3）停电造成的影响。在整调路径上，从首端的电源到线路使用的所有设备，会分成不同的层次，表明了设备与电源之间的从属关系。而根据已经建立的数据模型，能够让管理人员快速分析出可能停电的区域，判断这个区域内停电的数量。而根据系统图与GIS，也会让整条路径中的关联设备变得清晰。

（4）调度与抢修业务的融合。当下，电力调度控制中心的调度、抢修工作互为独立，分属于两种工作模式，这两种工作模式在OMS系统中，可以实现无缝接合。即在抢修工作中，两种业务可以共同使用抢修值班表，让工作人员互相配合，同时，也可以在参考保电任务信息，分析信息后为抢修工作提供辅助研判。另抢修工作需改变自己的方式，可以直接在工作中开具操作票，或是查阅已经开出的操作票。

3 总结与展望

配电网是连接输电网和电力用户的重要纽带，深入配电网故障研判研究对于社会经济具有深远的意义。配电网故障研判问题的复杂程度随着配电网的发展越来越高，研判方法也越来越复杂。该文对当前配电网故障研判的相关研究做了简要综述，总的来说，现有的配电网故障研判方法，都存在各自的优缺点，具体的故障研判方法应根据不同地区的特点制定不同的对策。未来，以泛在电力物联网建设为契机，配网自动化系统的深化应用、中压设备状态监测系统及低压智能终端的广泛应用，将有效提升配网故障全研判及一二次设备全遥控技术水平，实现故障、运行状态预警全面感知。

参考文献：

[1]白慧静.智能配网故障抢修系统研究[J].农村电工,2018,26(5):43.

[2]吴琳,周养浩,吴雪琼,等.天津城市配电网智能互动抢修服务系统设计与开发[J].电力系统自动化,2018,38(18):79-85.