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摘要：近几年，随着社会的发展和人们生活水平的改善，无论是工业用电还是家庭用电都与电力息息相关，当前我国的用电量逐渐增加，如何确保供电的稳定性和可靠性，提升供电质量成了我们必须要面对的问题。与此同时，我国的用户对电力的使用质量也有了更高的要求，在提高电能质量和可靠性方面需要引进自动化建设，以方便配网能更大程度上满足人们对于电力的需求。结合我国现实的配网应用现状，配电网的故障检测及定位是一项十分重要的内容，可以更好地为实现配网自动化奠定基础。在具体的配网应用过程中，自动化故障是影响配网自动化的重要影响因素，对于配网的进一步探究性应用有十分重要的意义。
关键词：电力配网自动化；故障定位；技术；故障处理
由于社会的发展，用电量的增加，配网自动化故障定位技术已经逐渐发展成熟，在提高配网的质量和效率方面发挥着不可替代的重要作用。配网自动化故障定位技术目的是确保电力供应始终可以满足人们的用电需求，并且具有安全性。在整个用户的供电体系中，配电系统是体系的最后环节，所以对于确保人们的正常用电需要意义重大。一定要保证配网自动化故障定位技术实现配网供电资源的合理配置，在配网发生故障时可以帮助迅速发现故障问题并及时解决，始终保持配网供电系统的稳定性。
1、配网自动化的重要性
一般而言，在配网体系当中，自动化是实现现代化供电需求的重要手段和途径，是指围绕配网自动化为中心内容，利用网架和设备作为机械设备支持，最终达到实现监测和控制配网系统的目的。在整个过程中，需要对相关的信息进行搜集和处理，根据配网自动化需要用到的素材进行优化整合，便于实现配网系统管理的科学化。要想实现配电网的自动化应用，就需要借助配电自动化系统进行辅助，这个系统是以计算机技术、电子技术、网络技术以及通信技术等多种现代的电子信息技术为主要的手段，在电力一次设备以及馈线自动化设备机械的应用下，对配网自动化实现实时地故障处理的强大系统。一般说来，配网自动化系统的构成由以下几部分：配电主站、配电子站、配电终端以及通信通道等四部分。总之，配网自动化是为了确保配网供电整体的安全性和可靠性，可以实时监测配网的运行情况，并及时处理有关故障问题的系统。对于整体的效率以及质量的改进具有十分重要的现实作用，尽最大限度的满足用户的用电需求。
新时期的到来，随着我国技术的腾飞，配电网自动化带来的社会和经济效益是十分显著的，目前我国已步入了配电网自动化发展的前期，今后的几年，国内电力系统也开始逐步实现变电站自动化、馈线的自动故障定位与隔离，以及自动恢复送电、远方自动读表等，在负荷控制和电压无功优化等方面，配电网综合管理系统也在做不懈的努力。如今，我国大多数企业已成功研制出能充分满足配电网自动化要求的产品，如牢固坚实的柱上真空开关、开闭所、馈线终端、变压器监控单元、重合器、小区变远程终端以及配电网地理信息系统。在技术方面全面实现配电网自动化已没有任何问题。我国各供电企业可以自己的实际情况，恰当选用各种功能，寻求一种“性能价格比”较好，符合当代技术发展方向的配电自动化系统。
2、 配网自动化中相关故障定位技术应用探究
按照一般情况将配网故障的定位技术分为两类：一种是自动式故障检测方法，另一种是被动式故障检测方法。自动式故障检测方法多应用在配电网出现线路故障并且还没有停电的情况下，借助相应的信号导入到整个配网自动化系统当中，对自动化系统中的有关故障进行定位的方法。而被动式故障检测方法主要是利用定位技术搜集相关的新路故障信息，以保证在故障发生问题的前后进行信息的采集和处理，这样可以帮助及时处理好故障发生时的问题。
综合来说，这两种配网故障定位技术都是配网自动化系统中最常用的两种方法，可以对配网系统中的故障进行准确定位和及时的故障处理。经过大量的实验结果表明，在配网自动化的故障定位技术应用中，大都是对故障选线、故障测距以及区段定位等方面的技术检测与应用，但是考虑到每个方面的技术研究侧重点都各不相同，决定了配网自动化的故障定位技术会存在一定的误差和定位不准确的缺点。因此，需要就检测的具体方面如何更好地进行配网的故障定位进行相应的完善和改进，其中用到的方法主要是以下两种：开关设备故障定位技术和FTU故障定位技术。
2.1 开关设备故障定位技术
分段器和重合器是两种最常用的开关设备，开关设备故障定位技术就是利用这两种开关设备在结合了其具体特性，进行相关设置的开关设备动作的时间和次数对配网中发生的故障进行定位分析的过程。按照彼此的特性来说，重合器具有很好的保护与控制功能，可以根据设置的时间和次数进行预期的设计重合与开端顺序的自动重合以及开端系统操作，而且还可以再完成工作后进行自动的闭锁与复位的开关设备。而分段器的作用是同电源侧的前级开关进行相互配合，当出现无电流或失压时能够实现自动分闸。但要是配网的故障是永久性的，那么一定要按照预先设置好的次数进行分合操作。在实施设备的分闸闭锁操作时，实现对配网中发生的故障点的准确定位和隔离。万一出现分段器分合操作没有完成相应预设的次数的时候，要看情况通过操作其他设备加以切除。在具体运行的过程中，分段器会呈现合闸的状态，但是长时间的恢复以后可以帮助实现预设的状态，保证配网在以后的操作中的安全性。
2.2 FTU 故障定位技术
要想保证馈线自动化，就需要有完整的环网开环和结构运行，主要的硬件有变电站负荷开关和断路器构成。当然要配合以实时监督功能，设置自动重构网络的进行现场监测以及远方通信语音等功能。如果配网线路中发生了故障，可以利用相关的装置搜集故障发生前后的信息，并将信息及时反馈到后台的信息处理和控制中心。在进一步的信息处理和审核后进行配网信息的分析处理，进而进行故障发生点的定位，最后根据故障点进行最佳方案的设计。经过严格完善的远程遥控来隔离线路的故障区段，保证恢复配网用电系统。
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2.2.1 基于FTU的配网故障定位算法
网络形态的描述矩阵是配网系统运行的重要依据，可以帮助进行故障事故的的排查和信息搜集，更好地完善矩阵中的有关信息参数。然后依据FTU中有关参数数值及时作出故障区域的反应，相对来说，这种FTU故障定位算法用到的矩阵相乘运算比较简单，更加适合多电源的配网。但是要注意的是，这种定位方法存在固有的弊端，是单一的的故障点并不能同时处理解决多个故障点的修复过程。另外，上传信息极有可能会因为某些元素的变化而产生误差。
2.2.2 基于FTU的配网故障定位研究
通常说来，故障定位算法主要有以下几步，首先要根据实时的数据反馈和参数建立相关的网络拓扑结构，并在此基础上构建网络模型，保证整个配网处在同一系统之下。其次是及时查看严控相关信息反馈并对故障时段和信息进行及时预警。然后，利用好收集到的信息实施矩阵运算，准确判断好故障发生的具体位置，当然要利用好故障录波以及遥测信息加以辅助控制，保证所判断的结果是准确的。
3、配网自动化的故障处理模式
3.1故障处理模式之重合器的馈线故障处理
3.1.1重合器与过流脉冲计数型分段器配合
在这种处理模式中，总会提前预设好每台开关的重合次数，一旦重合次数达到了预设值，并且在分闸的状态之下，故障就会被隔离。
3.1.2重合器与电压- 时间型分段器配合
在这种故障处理模式中，每台开关都设有电流检测时间t1和延时合闸时间t2，当开关检测到电压信号后t2才合闸，合闸之后，在t1时间段内，检测开关有无电流。如果没有，那么这段不是故障区段，反之则说明故障在此区段内，找到故障并隔离。这其中要注意的是，要确保电流检测时间和延时合闸时间的准确性。
以上两种利用重合器和分段器配合的馈线自动化系统有点明显，它简单易操作，花费不高，并且不需要通过通信系统传递信息，不过也还存在着一些问题，以下分条说明：
(1)虽然在故障发生之时，这种处理模式可以找出故障区段并自动封锁，从而保证恢复区域供电的最终目的。但是在正常情况下，这种处理模式并不能检测出线路的负荷量，不能确定用户的用电规律，不能系统有效的确立一套运行方案。
(2)当出现单相接地这种异常情况的时候，这种处理模式并不能处理单相接地的问题，也无法提供有用的相关信息。
(3)这两种方法一般作用于有两个电源的开环运行网络当中，当在环网闭环结构中运行时，并不能保证自动封锁故障区域。
(4) 当联络开关处于合闸状态这种非正常的运行状况下，将馈线上其他分段开关作为临时联络开关，这种系统就会发生混乱。这是因为这种情况和分段器常规的整定情况不符，必须要工作人员重新到现场设定新的定置，这对工作会造成极大的不便。
3.2故障处理模式之主站遥控FTU的馈线故障处理
这种模式，就需要将装设馈线终端单元（FTU）装设在各个开关上。在故障发生的时候，各FTU就可以将故障前和故障时的重要相关信息记录下来。迅速将这些信息上表传到控制中心，通过计算机数据处理分析之后，给出最优解决方案。通过主站监控的馈线故障处理方式，能够快递找到病灶，并且马上解决。最终，通过遥控的方式，隔离故障区段，恢复健全的全区段供电，大力提高了供电质量和供电可靠性。
这种馈线故障处理方案利用主站控制FTU，核心是集中控制。这种方法可以迅速切除故障，实现故障隔离。从目前的实施效果来看，这种方法有效地提高了供电可靠性，可是，却一定要依靠配电网的通信系统。如果通信系统瘫痪或者出现状况，信息传递不及时，那么这种方法也就不能实现了。
3.3故障处理模式之系统保护的馈线故障处理
系统保护模式，作为一种新兴的馈线紧急处理模式，它的前景很被人看好。它可以利用良好的通信系统和分散安装的配电终端，是通过特殊原理操作的全线速动式区域性馈线保护。系统保护模式可以将故障直接封锁在故障区域，而不会影响非故障区域。
3.3.1基本原理
当馈线网络上发生相间故障或三相故障之时,安装在各开关处的 FTU立刻起动,明确自身的功率方向后,迅速通过现场总线与相邻FTU通信,综合比较后确定出发生故障的区段, 跳开该区段两端的开关,完成故障隔离。
3.3.2优点及应用前景
馈线系统保护主要是延续了高压线路纵联保护的原则，利用通信选择性的实现了系统保护。它可以一次性迅速做故障处理；也可以在不影响非故障区段的情况下，直接将故障封锁在故障区段；还可以不经配电主站、配电子站，完全将保护功能下放到FTU，总的来说，就是使配网自动化具有更高的可靠性。
目前我国的配网自动化故障处理，大部分还是利用重合器，利用主站控制FTU的模式也已经慢慢展开。但是还鲜少有机构利用系统保护来处理配网自动化中所遇到的故障。将这三种故障处理模式做一比较能看出，系统保护模式更加合理快捷。处理故障时更加智能化和系统化，也慢慢发展形成健全完整的故障处理模式。
4、结束语
总而言之，我国配网自动化的故障定位技术引用时间还比较短暂，因此在具体的使用和操作中还会存在很多问题。这就应该结合我国配网的具体情况，就在具体实践中的故障定位问题进行完善和改进，保证故障定位中的算法误差控制在一定的范围内，尽量将定位容错性欠缺和定位不准的可能性降到最低。另外，要配合加强对我国配电网故障定位技术的引进和开发应用，充分结合故障定位技术常见的问题进一步实现故障定位技术的合理性以及安全性研究。通过采取一系列的故障定位技术的改进措施，切实加强配网故障定位技术可以越来越成熟和完善，才可以保证我国配网供电的稳定性与安全性。
参考文献：
[1]韩雷.小议电力配网自动化中的故障处理[M].广东科技，2012（11）.
[2]廖石江.珠海配电网故障自动隔离技术与应用研究[D].华南理工大学，2012.
[3]雷文东.电力自动化系统在配网运行管理中的应用[J].技术与市场.2012（10）
[4]刘东，滕东天.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].电力系统自动化.2004
论文作者:李国栋
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/10/13
标签：故障论文; 技术论文; 区段论文; 故障处理论文; 系统论文; 模式论文; 馈线论文; 《基层建设》2015年17期论文;