陳恒

摘要 配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中負責將電能分配給各用戶，湛江地區(qū)的配電網(wǎng)組合模式不僅結構復雜且電力網(wǎng)運行效率偏低，每當線路故障跳閘，運維人員往往都需要在巡查線路過程中進行全線巡查，需要花費大量的人力和物力，存在三個特點：一是用時過長;二是需要大量的人手;三是供電可靠性隨之降低。湛江局通過深入思考和探索，自主開發(fā)利用計量終端配變失壓信號實現(xiàn)lOkV線路開關停電智能判斷功能，對改善配電網(wǎng)的調(diào)度運行故障處理的工作效率有著重要的作用。

【關鍵詞】計量自動化系統(tǒng) 配變失壓信號 智能判斷

目前，湛江局配網(wǎng)線路僅安裝了35臺智能開關、1900套故障指示器，配網(wǎng)自動化設備覆蓋率偏低，沒有相應的設備獲取線路實際運行數(shù)據(jù)，只能通過EMS系統(tǒng)實現(xiàn)對站內(nèi)饋線開關的監(jiān)控，配網(wǎng)調(diào)度無對lOkV線路的實時運行情況進行有效監(jiān)控，基本處于“盲調(diào)”狀態(tài)，導致故障處理時間過長，影響供電可靠性。

通過調(diào)查研究，湛江地區(qū)配變的計量終端覆蓋率為100%，在線率可達到97.81%。具有設備的覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)有效性高的優(yōu)勢，本項目是利用到現(xiàn)有的計量系統(tǒng)配變失壓數(shù)據(jù)，在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)內(nèi)開發(fā)智能判斷的功能，對數(shù)據(jù)進行采集、分析，從而向用戶推送停電開關。同時開發(fā)的成本低，具有充足的可行性。

1 饋線故障的定位、診斷

配電網(wǎng)作為發(fā)電廠供電的核心組成要件，其應該實現(xiàn)故障智能診斷，從而提高配電網(wǎng)調(diào)度運行的水平。配電網(wǎng)運行需處理好饋線故障問題，防止停電時間過久帶來的不便。配電網(wǎng)自動化的最終目的是盡快定位饋線故障，具體措施如下：

（1）配變計量終端能準確測量有功電量、無功電量、電壓、電流等參數(shù)，給供電人員統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)帶來方便，若很好應用于臺區(qū)的計量的各項功能，實現(xiàn)臺區(qū)供電情況的自動遠程獲取，直接用于故障判斷，將減少人力物力。

（2）計量自動化系統(tǒng)的統(tǒng)一平臺采集各廠站、電廠、專變、公變及低壓用戶的各類數(shù)據(jù)，各類數(shù)據(jù)綜合應用，除可滿足自動化抄表之外，對電網(wǎng)的監(jiān)測、用電檢查、電能質量監(jiān)測、負荷管理、線損管理、需求側管理決策都提供了非常重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)，借助計量自動化系統(tǒng)的建設和數(shù)據(jù)傳遞，開發(fā)其他系統(tǒng)功能模塊新技術應用，促進配網(wǎng)調(diào)度運行管理提升。

（3）智能配電網(wǎng)的故障診斷研究具有重要的現(xiàn)實意義。本項目在配電網(wǎng)故障診斷中引入較為適用、合理的判斷邏輯，解決了大部分配電網(wǎng)事故的問題。

（4）配電網(wǎng)單線圖是配電網(wǎng)絡中比較重要的圖形，電力運行人員可以通過它監(jiān)視配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，給調(diào)度員對配電網(wǎng)的分析調(diào)控帶來巨大便捷。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中配電網(wǎng)的單線圖拓撲對智能診斷開關停電具有重要的意義。

2 智能診斷功能特點

目前湛江局配網(wǎng)自動化建設正處于起步階段，配網(wǎng)自動化終端覆蓋率還很低，本項目通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與省計量自動化系統(tǒng)、配網(wǎng)單線圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，通過充分利用已有的配變計量自動化終端數(shù)據(jù)，判斷臺變失壓，實現(xiàn)支線停電智能輔助判斷的全覆蓋，實現(xiàn)lOkV支線停電判斷、告警功能，輔助配網(wǎng)調(diào)度員進行故障分析，達到故障快速判斷，進而達到故障快速處理，快速復電減少故障停電時間，提高供電可靠性以及客戶滿意度的目的，同時，大大減輕了運維人員的查障工作量和安全風險。

3 功能原理及結構方案

如圖1所示。

3.1 數(shù)據(jù)獲取

（1）開關跳閘;

（2）配變計量終端感應到線路已失電，使用終端配變自帶的電池，觸發(fā)停電告警信號，通過湛江計量系統(tǒng)服務器發(fā)送至省計量自動化系統(tǒng)：

（3）省計量系統(tǒng)再向湛江配網(wǎng)集約化系統(tǒng)提供配變失壓數(shù)據(jù)。

3.2 判斷邏輯

判斷邏輯是的本項目的核心，在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)智能判斷停電開關技術中是不可缺少的部分。通過設置一臺分段開關后段線路中若干個配變失壓，避開因運維人員檢修或單臺配變故障引起的失壓導致的誤判，最后系統(tǒng)綜合分析，從而推斷開關跳閘結果，具體設置邏輯如下：

（1） -條支線上如果是若干個配變，當發(fā)生單臺變失壓，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)檢測不到第二臺配變的失壓信號，則不作開關停電判斷和推送，只在停電信息告警窗口發(fā)出該臺配變的失壓信號，供調(diào)度員參考;

（2）同樣情況，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采集兩臺或以上數(shù)量的配變失壓信號，是線路開關停電判斷更為可靠，規(guī)避了誤判的可能。

3.3 智能判斷

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)檢測到一條線路上兩臺及以上的配變失壓信號后，利用現(xiàn)有的計量自動化臺變終端（電能表）數(shù)據(jù)和GIS單線圖系統(tǒng)設備拓撲關系，結合調(diào)控中心配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)建設高級應用功能，將臺變終端數(shù)據(jù)和GIS單線圖導入配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)，通過信息收集、事項分組、停電位置定位和停電事項顯示四個過程的算法，實現(xiàn)邏輯判斷，達到lOkV支線停電判斷的目標。完成一次事故的跳閘判斷用時只需要5分鐘。如圖2所示。

4 配變失壓信號的采集時間

配變失壓信號的采集時間的長短是實現(xiàn)快速判斷、快速通知用戶的關鍵。在功能模塊建設初期，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)向省計量自動化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)是60分鐘/次，耗費時間過長，這遠遠不能滿足我們的需求。經(jīng)過實踐嘗試，在不影響服務器可以承受的工作強度的基礎上進行調(diào)整，目前實現(xiàn)了15分鐘采集一次，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性。

5 項目優(yōu)勢

（1）項目僅在現(xiàn)有設備基礎上搭建，無需額外購買設備，充分利用資源，做到花小錢、辦大事，解決了配網(wǎng)調(diào)度盲調(diào)的問題，對湛江配網(wǎng)調(diào)度工作有開創(chuàng)性意義。

（2）實現(xiàn)了lOkV支線停電判斷、告警功能，輔助配網(wǎng)調(diào)度員進行故障分析，達到故障快速判斷等功能。該成果在湛江局現(xiàn)處于試運行階段，效果良好，實現(xiàn)了故障快速定位、快速隔離、且快速恢復非故障段線路供電，得到各運維部門一致認同。

6 成果收益

（1）實施本項目后，能夠使配網(wǎng)調(diào)度快速獲知停電范圍，迅速開展相關的線路查障工作，切實解決了配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”的問題;

（2）大大縮短了線路故障處理時間。改變了一旦線路跳閘，巡線人員必須全線巡查后才能明確跳閘開關的狀況，使巡查工作更直接、更節(jié)省巡查時間;

（3）延長了電力供應時間，從而增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。經(jīng)研究，本項目實施后，供電時間較以往增加了2700小時，通過更大的技術改進，確保電力有效供應時間將持續(xù)增加，對企業(yè)的經(jīng)濟效益的增加有較大的幫助，同時也大大提高了客戶的滿意度等無形的收益。

7 功能優(yōu)化

（1）經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前配網(wǎng)自動化系統(tǒng)從省計量系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的時效性仍然不能滿足實際應用需求，仍有提升的空間，例如方案一，建設海量數(shù)據(jù)庫，整改數(shù)據(jù)庫的獲取速度，同時提高后臺服務器的運作能力，最大化、最迅速的向用戶推送配變計量數(shù)據(jù);方案二，在地區(qū)的計量系統(tǒng)服務器前置借口提前提取計量數(shù)據(jù)，無需等待數(shù)據(jù)來回于計量自動化系統(tǒng)，減少中間傳遞的過程，使數(shù)據(jù)直達配網(wǎng)自動化系統(tǒng)等，以達到實時監(jiān)視配網(wǎng)線路運行情況的效果。

（2）隨著運行時間越來越久，配變計量終端的電池將會逐步老化、失效，導致配變停電后無法發(fā)送配變停電告警信號，進而影響lOkV線路開關停電判斷的準確率?？赏ㄟ^提升日常運行管理進行把控，對配變計量終端的日常巡查維護到位，梳理統(tǒng)計計量終端電池失效的配變，及早更換失效電池，以達到大幅提升判斷準確率的目的。

8 結論

在當前，我國社會主義現(xiàn)代化建設各個行業(yè)經(jīng)濟效益持續(xù)上升的背景下，配電網(wǎng)供電系統(tǒng)的持續(xù)、安全、穩(wěn)定運行為社會化大生產(chǎn)提供了重要保障。特別是在線路設備故障后，電能供應必須快速恢復，否在將造成用戶的正常生活需要和生產(chǎn)需求。開發(fā)利用計量終端配變失壓信號實現(xiàn)lOkV線路開關停電智能判斷技術，為快速恢復用戶供電提供了有力的條件，通過不斷的優(yōu)化功能配置，將有利于不斷提升配網(wǎng)調(diào)度運行工作效率。

參考文獻

[1]吳禮婷，計量自動化系統(tǒng)在江門電網(wǎng)的應用研究[D].華南理工大學，2010.

[2]吳偉東.計量自動化系統(tǒng)中錯誤報警的分析與應用研究[D].華南理工大學，2015.

[3]趙清洋，縣級城市電力綜合自動化系統(tǒng)研究[D].浙江大學，2005.

[4]文樂斌，張小易，袁宇波.基于SCADA實時數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)故障智能診斷統(tǒng)計系統(tǒng)研究[J].華東電力，2013 （12）.

[5]韓文明，基于CIM模型的配電網(wǎng)單線圖自動生成[D].東華大學，2013.

[6]章立宗，孟俠，陳利躍，張鋒明，張心心，俞永軍.基于調(diào)配一體化的配網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)研究[J].能源工程，2016 （03）.