试论电力系统配电自动化及其对故障的处理

试论电力系统配电自动化及其对故障的处理

朱新娟  蒋立

国网福建省电力有限公司霞浦分公司，福建省 宁德市 355100

摘要：电力系统配电自动化利用先进的信息和通信技术对电力设备、线路和数据进行监测、控制和管理。它可以提高系统的可靠性和安全性。而在故障处理方面，电力系统配电自动化发挥着重要作用。通过实时监测和远程控制，故障可以及时检测和定位，减少停电时间，提高供电可靠性。配电自动化系统还能通过智能分析故障数据，优化运维决策，提升故障处理的效率。

关键词：电力系统；配电自动化；故障处理

电力系统配电自动化是指利用先进的信息技术和通信技术，对电力系统中的设备、线路以及数据进行监测、控制和管理的一种技术手段。它不仅可以实现电力系统运行的智能化和自动化，还可以提高系统的可靠性和安全性。故障处理是电力系统中的常见问题，对于保障供电的稳定性和质量具有重要意义。因此，电力系统配电自动化在故障处理方面起着至关重要的作用。

1.电力系统配电自动化构成

信息采集是指通过各种传感器和监测设备对电力系统的参数和状态进行实时监测和采集。主要包括电能量信息采集，包括采集电流、电压、功率因数等电能量参数。状态信息采集，包括开关状态、故障状态、负荷状态等设备状态参数。网络通信，通过网络通信技术，将采集的信息传输到监控中心，实现远程监控和管理。

馈电自动化，馈电自动化是指对电力系统的配电设备和线路进行自动控制和保护的技术。主要包括自动开关控制，通过自动化开关设备，实现对配电线路的远程控制和操作，包括断路器、负荷开关等设备。故障检测和保护，通过故障检测装置和保护设备，实现对电力系统故障的快速判断和保护动作，包括过电流保护、短路保护等。负荷调节和优化，通过自动化控制策略和算法，实现对电力系统负荷的调节和优化，提高能源利用效率。节能和安全管理，通过智能化技术和策略，实现对电力系统的能源节约和安全管理，包括能耗统计、远程监控等功能[1]。

2.电力系统配电自动化技术

路载波通信技术是一种基于电力线路传输数据的通信技术，在配电系统中广泛应用。通过在电力线路上插入载波通信模块，实现与各种设备之间的信息交互和远程控制。这样可以实现对配电设备的状态监测、故障检测和设备操作等功能，提高了配电系统的自动化程度。

高度集成化是指将各种控制和保护功能进行集成，实现配电系统自动化一体化管理。通过采用先进的集成电路和通讯技术，将传统的遥信、遥测、遥控等功能集成到一个综合的控制设备中，减少了设备数量和占地面积，提高了系统的可靠性和可维护性。同时，高度集成化还能够实现对设备的智能化管理和优化调度，提高了电网运行的效率和可靠性。

3.电力系统配电自动化常见故障

主变压及110 kV进线失压，当主变压器或110 kV进线出现失压的情况时，会导致配电自动化系统无法获取正常的供电信息和操作指令，从而影响到系统的正常运行。这种故障可能是由于电网供电异常、设备故障等原因引起的。

框架保护动作，框架保护是保护配电自动化系统的重要组成部分，用于对主变压器、母线等关键设备进行保护。当框架保护系统检测到设备发生过载、短路、接地故障等情况时，会进行相应的动作保护操作。然而，由于误动、设备故障等原因，框架保护系统有时也会误动，导致系统中断或设备停电。

环网电缆一般用于城市配电网的环网供电，其故障会影响到整个供电系统的正常运行。常见的环网电缆故障包括电缆短路、绝缘损坏等，会导致供电中断、设备损坏或系统不稳定等问题。

配电终端通信中断，配电自动化系统中的终端设备通过通信网络与上级监控中心进行数据传输和指令交互，如果出现通信中断的情况，将导致监控中心无法及时获取终端设备的状态信息，从而无法准确监控和控制系统。通信中断可能是由于网络故障、设备故障、通信协议错误等原因引起的[2]。

4.强化电力系统配电自动化的措施

4.1重点强化信息管理

建立完善的数据采集系统，包括各类传感器、监测装置等，实时获取配电系统各个环节的运行数据。通过数据的采集和监测，能够及时了解系统状态，发现异常情况并及时处理。建立高效可靠的数据存储和管理系统，对采集到的数据进行归档、分类和存储。确保数据的安全性和完整性，同时提供便捷的查询和检索功能，以支持故障分析、业务指标评估等工作。利用数据分析技术，对采集到的数据进行深度挖掘和分析，提取有价值的信息。通过数据分析，可以发现隐藏的规律和异常情况，为运维决策提供科学依据和预警提示。

加强信息系统的安全保护，包括数据加密、访问控制、网络防火墙等技术手段。同时，建立健全的权限管理机制，确保只有授权人员能够获取和操作相关数据和系统。引入故障诊断和预测技术，利用机器学习、人工智能等方法，对历史数据和实时数据进行分析，提前预测潜在故障，并给出相应的修复方案，以实现故障的主动管理和预防。

4.2落实安全管理

制定电力系统配电自动化的安全策略，明确系统运行的安全要求和管理目标。包括设定合理的安全标准、规范化操作流程、建立风险评估和应急预案等。确保配电自动化系统所使用的设备具备安全性能和可靠性，并进行定期的检查、维护和测试。同时加强对重要设备的保护措施，如使用可靠的框架保护、过流保护、接地保护等，以及完善的设备接地系统。采取有效的数据加密、备份和存储措施，保护配电自动化系统中的关键数据不被篡改、泄露或丢失。

加强员工的培训和意识提升，使其熟悉系统的安全操作流程和应急响应措施，提高对安全管理的重视和责任感。培训内容可以包括系统操作规程、设备维护知识、安全事故处理等。建立完善的安全监控机制，对配电自动化系统进行实时监测和异常检测，及时发现并处理潜在的安全问题。同时及时修补系统中的漏洞，更新软件和固件，以防止恶意攻击和病毒入侵。

4.3提高电网改造力度

对于旧有的电力设备，可以考虑进行改造或更换为智能电力设备，如智能变压器、智能开关柜等。这些设备具备远程监测、故障诊断和自动控制等功能，能够提高电网的安全性和稳定性。利用物联网技术，建立电力设备之间的数据通信和互连。通过实时监测和集中控制，可以实现对配电网络的远程管理，提高对电力系统的故障检测和响应能力。对于现有的配电自动化系统，可以进行架构上的优化和升级。通过引入更高效、更可靠的硬件设备和软件系统，提高系统的稳定性和性能，减少系统故障发生的可能性。

利用大数据分析和人工智能技术，对电力系统的运行数据进行深入分析和预测。通过建立准确的负荷预测模型、故障诊断模型，可以提前预判潜在问题，及时采取措施，减少故障发生的影响。建设配电自动化系统的远程监控与控制中心，实现对整个电网的集中监控和远程操作。通过远程监控中心，可以对各个配电终端设备进行实时监测、配置调整和报警处理，提高电网的运行效率和可靠性[3]。

结语

电力系统配电自动化是现代电力行业发展的必然趋势，它不仅提高了系统的运行效率和供电可靠性，还大大改善了故障处理的效果。通过自动化技术，可以快速检测和定位故障，并采取相应的控制措施，从而缩短了故障恢复时间。这对于保障用户的用电质量和可靠供电至关重要。电力系统配电自动化的推广应用，不仅可以减少人力资源的投入和成本消耗，还能够提高电力系统的安全性和稳定性。

参考文献

[1]刘亚,吴浩然.电力系统配电自动化及其故障处理[J].家电维修,2023,(11):60-64.

[2]陆佳.电力系统配电自动化现状及其故障的处理策略[J].现代工业经济和信息化,2023,13(10):296-297.

[3]胡腾耀,王佳,潘越.电力系统电网故障处理中配电自动化与继电保护配合的模式分析[J].中华纸业,2023,44(18):56-58.