配电网馈线自动化故障恢复系统探讨

配电网馈线自动化故障恢复系统探讨

周俊卿,黄瑞

国网黄冈供电公司，湖北省黄冈市 438000

摘要：配电网中停电的现象时有发生，这主要是因馈电线路故障所引起的。为了确保配电网始终能够拥有良好的工作状态，在配电网的管理过程中运用自动化技术，能够优化电网运行，很大程度的提升了电网的稳定性。文章主要针对配电网馈线自动化故障恢复系统展开简要的分析。

关键词：配电网；馈线自动化系统；

引言：

电力输送主要由配电网来实现，停电是影响人们正常工作生活的重要因素，怎样在最短的时间内恢复用电，是当前配电自动化亟待解决的一个问题。配电自动化最关键的功能是检测故障、隔离以及自动恢复供电系统。馈线自动化是配电自动化的关键组成部分，其作用是能够确保供电稳定、快速恢复供电。配电网的设置需要根据实际需求，对馈线自动化进行有针对性的设置。

1、配电网馈线的自动化模式分析

馈线自动化模式主要包括就地控制、集中控制、分布式智能控制模式和网络保护模式。就地控制方式故障处理主要依据就地电压、电流变化，变电所输出的重合闸或线路上的短路、自动分路按规定的逻辑顺序动作，判断并隔离故障，恢复故障线路的供电，整个故障处理过程不涉及通信系统和变电站主站。在集中控制模式下，主控站和变电站通过通信系统从各个电源终端收集故障检测信息，判断配电网的运行状态，识别和定位故障，从而在非故障区域实现自动故障隔离和能量回收。集中控制只能在现场开关检测终端、通信网络、主站和控制分站的参与下完成。由于点对点通信技术的分布式智能控制模式，它可以在几秒钟内定位、隔离故障并恢复供电，大大缩短了停电时间。上述三种馈线自动化模式在减少停机时间方面发挥了很大作用，但仍然无法避免短期停机问题。特别是一些对供电质量要求敏感的负荷，如重要的通信设备设施和重要的体育赛事，即使只是短时间的停电，也会造成严重的经济损失。

2、馈线自动化故障恢复的处置措施

第一，馈线自动化故障恢复系统启动的条件。馈线自动化故障恢复功能主要用于配电设备的自动故障布置，因此，其启动条件是配电自动化主站系统接收开关触发+保护信号和配电终端存在信号。在接收到配电终端发送的第一个故障信号后，主站系统开始分析。但是，为了确保故障的真实性，主站系统将延迟并等待设定的时间，以便收集所有配电终端的所有故障信号，确保输出线路的开闭重合闸操作完成，并在故障信息完整的前提下，开始分析实际配电设备是否发生故障，最后开始故障分析和处理。其中，开关触发+保护信号操作是一种双重保险机制，只有当主站系统同时接收到触发开关和保护信号的动作时，才会启动自动恢复功能，以确保开关触发的真实性，而不是虚假信号。主要是因为配电终端目前运行维护水平差，信号出错概率高。如果不进行双重确认，很容易造成故障，影响电网安全。延时机制是主站系统收到第一个信号后，会等待一段时间。其目的是全面收集馈线上的所有故障信号、开关触发信号及其他相关信息，以防止误报等原因混淆自动恢复操作的判断。同时是考虑输出开关的重合动作，以确保重合动作完成，从而避免瞬间故障，成功重新连接后，自动恢复功能仍在发挥作用，影响电网的安全。

第二，馈线自动化故障恢复动作流程。

馈线自动化故障恢复系统，主要是根据故障定位、故障隔离以及故障恢复的流程实施分析和执行。首先是故障的定位，故障定位是故障自动恢复系统正确判断和操作的关键。其核心是根据馈线中的故障设备及其连接拓扑关系确定故障限位设备，从而确定该故障的范围。根据采集到的故障信号确定所有发送故障信号的设备列表。根据其连接拓扑关系，确定故障馈线中沿供电路径末端的故障设备。它可以分为单个故障信号和多个故障信号。单个故障信号通常确定故障区域位于设备及其下游设备的中间。如果收到多个故障信号，根据设备的拓扑关系查找并确定故障前供电方向最末端的一台设备，并判断故障区域位于设备和下游设备之间的中间区域。

其次，故障性质的判断。根据上述判断的故障位置，可以对故障类型做出准确判断，将其作为下一步故障隔离和恢复的依据。根据故障点的位置，故障类型主要分为母线故障、负荷故障和线路故障。由于不同设备采用的故障隔离和恢复措施略有不同，因此有必要根据故障点确定故障类型。具体判断方法是在故障点位置直接连接到母线后，判断是否为母线故障。如果直接连接到总线，可以直接确定环形主机柜或其内部的总线发生故障。相反，如果故障点未直接连接到总线，则故障不是总线故障，系统将其判断为负载故障或线路故障。对于判断的故障类型，对于总线故障，需要进行特殊处理，将故障区域推到下一个级别。此时，整个环网柜被用作绝缘区域，以便于维护人员检查环网柜的故障，负荷故障和线路故障可以照常处理。

最后，故障恢复。故障恢复也是自动化系统中的一项重要环节。将故障区域隔离后，就可以恢复非故障中断地区的电能，从而减少中断时间。功率恢复主要是利用向非故障区传送电源而完成的，主要包括向故障点前端区域的功率恢复和向故障点后端区域的功率传输。关闭故障点之前跳下的开关，可以恢复故障点前端区域的电源，因为故障已被隔离，此时开关不会触发，前端用户可以正常恢复电源。故障点后端区域的送电和恢复主要依靠备用电源的送电，该区域的负荷由另一条馈线驱动。由于备用馈线可能不止一条，且在切换到电源后备用馈线的负载率可能会同时受到影响，因此有必要首先找到备用馈线和联络开关，然后根据未使用馈线的额定容量计算现有剩余容量。如果备用馈线的剩余容量大于故障点后端区域的负载，则可通过闭合联络开关完成电源切换。相反，如果备用馈线的剩余容量小于故障点后端区域的负载，则将故障点后端区域划分为多个子区域。每个备用馈线分析其可切换子范围，直到该备用馈线的剩余容量耗尽，然后使用下一个备用馈线，直到完成。

3、结束语

综上所述，配电网作为发电、输电、变电和配电的最终环节，直接与用户相连，为用户提供电力。基于配电自动化系统的馈线自动化故障恢复系统可以利用计算机、自动控制、继电保护、通信等技术来分析和自动执行故障定位、故障类型评估，配电网运营商故障跳闸后自动进行故障隔离和恢复，减少故障分析和处理时间，缩小故障范围。提高城市核心区供给安全的目标已经实现。

参考文献

[1]李富鹏,沈秋英,王森,王承民,谢宁. 基于大数据和多因素组合分析的单元制配电网精细化负荷预测[J]. 智慧电力,2020,48(01):55-62.

[2]罗照辉. 馈线自动化自愈系统的应用研究[D].广东工业大学,2019.