配电自动化现场测试技术研究及实践

配电自动化现场测试技术研究及实践

姬翔 韩哲

国网长治市屯留区供电公司 山西 长治 046100

摘要：配网自动化技术的运用，可以对配网系统内实时生成的各种数据信息、用户资料及电网结构数据等进行全面的采集与整合，进而对配网系统及其内部设备的长期运行状况展开实时的监测、分析，进而采取相对应的控制与管理措施，最大限度保证整个配网系统的安全与稳定。基于此，本文主要分析了配电自动化现场测试技术。

关键词：配电自动化；馈线自动化；现场测试；终端注入法

中图分类号：TM734文献标识码：A

引言

配网自动化把网络技术和计算机技术结合起来，通过电脑 就可以控制电路和电网的问题，对于出现问题的电 路，进行及时的维修，真正做到了互联网时代。通过不停电的ＦＡ系统试验，表明配网自动化主站系统具备配网自动化线路的故障检测、判断、定位、隔离及非故障段的恢复供电等ＤＡ功能。

1配电自动化概述

配电自动化是智能配电网发展的重要组成部分，是配电网现代化、智能化发展的必然趋势。配电自动化以全覆盖、常态化、实用化为建设目标，以配电网调控和配网运维检修为应用主体，整体满足配电运维管理、抢修管理和调控监控等功能应用需求，具备良好的安全性与开放性，能够更好地支持面向智能配电网与主动配电网的各种应用。配电自动化主要包括配电主站、配电终端、配电通信以及相关辅助设施等部分，可以有效提升配电网的运行水平与供电的可靠性，提升配电网电能质量水平。

2馈线自动化系统的控制基础

一般来说，配网自动化系统的特征包括选择性、自动化、稳定性等三个方面：（1）在选择性方面，配网自动化技术的存在，可以对整个电力系统的运行状况进行全面的信息采集与状态检测，因此可以对系统及其内部设备的当下状态进行准确而长期的把握，判断其可能发生的故障问题，当意外情况出现时，要适时启动智能开关保护动作，对故障路段进行必要的隔离处理，避免其蔓延到电网的其他位置，最终造成的电网的大面积瘫痪问题。（2）在自动性特征方面，智能配网内部的自动化技术类型多样，其所具备的功能也千差万别，它们共同服务于整个配网的高效稳定运行，具体来说，其中的自动化技术包括了配电系统运行管理自动化、变电站及配电所自动化、调度自动化系统、馈线自动化（FA）等内容，这些都是系统自动化运行与管理的突出表现。（3）在稳定性方面，所有自动化技术的参与，其最终目的都在于帮助配网系统保持高速稳定运行，一旦发生故障时，各领域的结构部件要协调调动起来，使得管理人员可以迅速察觉故障，并对故障所在位置进行正确识别、对引发故障的原因进行周密的分析，并且采取与之相关的解决措施，最终达到故障的完美解决、系统的快速恢复正常。

3自动配置和检查算法

针对手工配置法存在的缺陷，基于配网主站提出一种FA自动配置与检查算法，来提高FA配置效率和配置结果的正确率。首先通过API接口访问D5200系统历史数据库，检查及配置FA启动条件后通过API接口将历史数据库下装到实时数据库中。通过ID和馈线从主网保护信号表查询满足条件的保护信号，满足则转至第3步，否则，流转到第4步。将查询的保护信号设置为“保护动作”。接着查询是否存在间隔事故总：是，设置为“保护动作”，否则，流转至第5步。从主网保护信号表获取满足条件的全站事故总信号，并设置为“事故总”。下一步判断是否存在间隔事故总信号，若存在，类型设为“事故总”，否则，流转到第5步。从断路器FA控制模式表查找记录，若存在，配置存在的记录(运行状态选“在线”；执行模式选“交互方式”；“图形名称”填单线图名称等相关域)，否则，新建一个记录并配置。根据馈线ID从配网保护节点表检索相应配网保护信号，将其类型配置为“动作信号”。

4馈线自动化控制方式

第一，集中式馈线自动化。集中式馈线自动化系统对网络通信技术的依赖性非常强，其原理是主站对信息进行集中调配来采集电路运行的相关数据，实现对电网全局性的数据采集和数据控制等。主站对区域内配电终端的信息收集完成，还会对快速收集的信息进行识别，迅速定位配电运行的实际信息，若存在故障情况就采取警告处理方式。系统对故障定位快速识别之后划分故障的范围，对于故障区域和非故障区域做好合理区分，对于故障区域定位之后快速对未故障范围进行恢复供电^[2]。

第二，就地式馈线自动化。就地式馈线自动化技术的运用方式分为重合器与智能分布式。重合器方式构造简易，如果配网区域内发生故障情况，重合器的地线馈线自动化技术与重合器、分段器将对发生的范围隔离开，在不具备通信通道等的条件下，恢复对没有存在故障区域的供电运行。另外一种方式是将重合器与过流冲脉技术型分段器两者配合使用，判断电流线路线的实际流通情况，根据流通情况判断配电运行是否存在异常。智能分布式系统的原理是运用终端通信技术，实现配电站、终端之间的网络通信，且通信信息进行交换处理。除去以上两种主要的控制方式以外，馈线的自动化控制方式还包括监控式馈线自动化以及智能式馈线自动化两种控制方式

^[3]。

5馈线自动化测试技术

配电自动化是实现供电安全、优质、经济等要求的关键。馈线自动化系统是配电自动化的重要组成部分,主要用于馈线故障自动定位、自动隔离和非故障区自动恢复供电。其中馈线是指任意配网节点相连接的支路,馈线故障是指馈线发生的相间故障或接地故障。电力行业的设备在投入运行之前,需要通过严格的检测。而一直以来,对于馈线自动化系统的检测、处理馈线故障功能的测试往往是通过在现场长期的运行过程中执行。这样既不符合电力设备投运检测要求,也不利于及时发现和处理系统缺陷。实际上,因为测试手段的缺乏,在目前已经投运的配电网运行现场中,大部分的馈线自动化功能并没有投入运行,只是使用其简单的数据采集以及故障检测等基础功能。

5.1主站注入法

主站注入法采用专用的测试平台，在配网自动化系统主站，依据主站系统的电网结构、运行环境、故障类型、故障所在分支等外部模拟设置，对主站进行潮流计算和短路电流计算，生成相应的故障信息，模拟配网系统分支故障时的故障量和三遥信息，发送给配网系统主站，以此来测试主站的ＦＡ功能逻辑和事故处理过程。同时，在测试过程中，测试平台还要模拟终端与主站的交互行为，直到测试结束。

5.2终端注入法

终端注入法在正式测试前编制系统测试方案，采用故障发生装置来模拟各支路的状态。故障发生装置安装在配网各支路中，并采用ＧＰＳ时钟。测试时，将系统测试方案下发到各故障发生装置中，故障发生装置的输出连接至配电自动化终端的二次输出口，依据测试方案和ＧＰＳ时序，发送模拟故障量至主站。终端注入法在配电自动化终端处模拟故障，可测试主站系统的各中间环节。

结束语

配电网作为电力网中电能分配的环节，通常从变电站接收电能，并将其供给各类电力用户，是大电网与用户之间电力流动的关键纽带。目前，10kV及以下配电网作为能源转型发展中的重要环节，已经变成能源生产和消费的一个关键节点。

参考文献

[1]嵇文路，张明，凌万水，等.馈线自动化功能的递进式测试方法及可靠性保障机制研究[J].供用电，2015(3)：42-46.

[2]时金媛，赵仰东，苏标龙，等.配电自动化系统馈线自动化可靠性提升关键技术分析与实现[J].供用电，2014(5)：58-62.

[3]刘健，张小庆，赵树仁，等．配电自动化故障处理性能主站注入测试法[J]．电力系统自动化，2012，36(18)：67-71．

[4]刘健，张小庆，赵树仁，等.主站与二次同步注入的配电自动化故障处理性能测试方法[J].电力系统自动化，2014，38(7)：118-122.