张晓峰
（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司 530007）
摘要：随着电能技术水平的提高，人们对配电网技术的要求也越来越高。研究出一套高效经济的配电网处理技术已经是迫在眉睫了。作为二次能源使用最为广泛的一种，电力在“低碳，高效”的经济建设中起着非常关键的作用。“智能电网”由于具有可靠性，高质量，高效率，兼容性和互动性等特点，已经成为现代电网的发展方向。
在整个电力系统中配电网绝对是不可以缺少的一环，它是直接面向于广大居民的关系到居民用电质量的保证。因为智能电网技术的出现，居民对于供电企业供电的质量和输电线路的稳定性的要求也在逐步上升，智能配电网故障自动化处理技术的出现正好适应了这一发展需要。
关键词：智能配电网；自愈；故障定位
一、智能配电网故障处理自动化技术的特点
如今，信息技术快速发展，配电新技术也得到了广泛使用，很大程度上推动了配电网的智能步伐。智能配电网结合了多种配电新技术的优点实现的，系统性能显著提高。在进行故障处理时，最显著的特点就是自动化技术。它主要具有以下几方面的特点。
1.1安全性增强，供电质量提升
智能配电网拥有的自动化技术可以自发检测出电网的安全隐患，并可以把故障区域的电网同其他路段进行隔离，这样故障就不会不受控制地扩大，从而有效阻断故障的蔓延。自动化技术能够快速确定故障的位置，并及时隔离故障区，快速恢复供电，减少故障对用户带来的影响，对提升供电质量具有重要意义。
1.2自动化程度提高，信息化程度增强
智能电网的自动化技术可以监视电网的运行情况，并可以自发检测智能电网发生的故障，并最快时间对故障进行自动化处理，促使智能电网能够在最快时间恢复正常的运行。通过使用自动化技术，取消了人工操作，更有利于系统的运行。自动化技术可以把智能电网的实时运转状态汇报给控制中心，控制中心可以第一时间掌握智能电网具体的运行情况，从而对系统的调度控制进行科学合理的安排。
1.3主动性增强，互动化更好
智能电网的自动化技术可以随时自发地监视电网的运行状况，及时收集数据并加以分析，提前预测电网的某些部位可能发生的故障，从而帮助电网及时排除故障。自动化系统可以进行人机互动化操作，根据检测状态提供多种解决方案，并按最优方案处理对应的情况。此外，有权限的操作员可以主动干预系统的运行状态。
二、智能电网故障处理自动化方法
2.1网络式保护技术
通常来说，环网结构电路采用三段式电流保护或反时限电流保护，利用分段开关和联络开关进行控制。故障电流的大小决定了延迟的长短，城市电网的特点使得故障电流很大，造成延迟时间过长，出现了保护的快速性和选择性之间不可调和的矛盾，在这种情况下，引入网络保护的概念可最大限度实现智能电网保护的选择性和快速性。在网络式保护中，将传统的独立单元保护运用计算机网络技术进行调配协调，各保护点的信息数据在当地进行检测，监控中心只利用中心网络进行分析和数据共享，从而达到不同地点保护之间的协调和配合，进而实现智能电网保护的选择性和快速性的协调，这就是网络保护技术的核心原理。
网络保护是基于网络通信来实现的，因此根据其所选择的通信网络类型可分为主从式和对等式两种。基于主从式通信网络的网络保护技术依托于主从网络，以一个主控单元为中心点，运用数字通讯来合理调控级联开关，达到互通信息的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故障发生时，感受到故障电流的开关与主控中心进行数据交换，以快速确定故障最近点开关跳闸，其余开关转为后备。对等式网络保护不需要主控单元，而是各点之间对等通信。故障发生时，开关可根据检测到大电流流入流出情况自动判断故障段，进而与相邻开关进行通信，确定快速保护跳闸的选择。在现代智能电网中，由于对等式模式的电网保护对通道要求高，因此多用于变电站内，主从式电网保护可广泛应用于自愈式光纤环网中。当未来智能配电网络建设更为晚膳时，主从式与对等式皆可变易的用于智能电网保护。
2.2分布式智能控制技术
分布式职能控制集合了分断器和重合器的优点，将线路电流和电压两个信号作为故障判断标准，具有一下先进之处。其一，通过对故障电流失压与过流的判断重组的网络方案不受线路分段数目和联络开关位置的影响；其二，职能负荷开关与断路器配合重组网络时，能够按照预先设定功能相互配合，快速进行开关保护选择，隔离故障并恢复非故障区段供电；其三，采用“残压检测”功能是故障点负荷侧开关提前分闸闭锁，避免短路电流冲击造成不必要短路；其四，分布式智能控制不依赖主站，能够独立通信，获取相邻开关信息，当智能配电网建设完备后，可自动进行升级，实现自通信、主站通信、相邻开关互通信以及独立自动处理故障等功能。
2.3故障点自动定位技术
传统故障点定位技术准确度低，多适用于变电站或者配电网络环境较为理想的区段，对于一些环境复杂区段缺少足够准确和经济的技术。智能电网故障自动定位以调度控制中心的主站为中心，监测点辐射在各配电线路之上，形成一个统一的通信、检测、定位系统。安装在线路上的检测点通常由故障指示器和数据采集器组成，控制中心主站则由服务器、通讯交换机、主站软件共同组成，实现数据实时采集、分析及故障定位、报警、历史查询等功能。
即时通讯是智能电网故障自动定位功能实现的重要保障，其工作原理是数字识别技术，每个采集器和指示器都具有全球唯一对应的四字节地址，便于主站计算机迅速判定故障地址。智能电网故障定位算法主要有基于FTU的故障定位、人工智能定位等，而人工智能算法又包含人工神经网络、模拟退火方法、遗传算法、模糊数学等方法。通常对于故障的判定是以指示器的过流为依据的，因此只要是变电站出口跳闸，就能从主站检测到故障区指示器的地理位置。这种基于计算机系统自动进行的网络拓扑分析、故障定位分析并自动给出故障位置的技术方法，是目前最为可靠的判断方法。
2.4智能自愈控制技术
智能电网自愈控制是配电网智能化发展、实现快速、高效、可靠电力服务的重要保障，其关键技术主要有快速仿真与模拟技术、智能网及需求侧管理技术、广域测控技术。快速仿真与模拟技术是为实现故障处理自动化而提供的软件平台和管理决策支持，具有四个方面的功能：网络重构，电压与无功控制，故障定位、隔离与恢复供电，系统拓扑结构发生变化时继保再整定。
就目前的智能配电网建设情况看，智能自愈控制的关键技术集中在设备、运行和网络三个层次。在设备层次，多功能智能化开关、配电终端设备是实现监控的基础，基于AMI技术的在线监测技术是手段。在运行层次，配电网快速仿真与模拟技术是关键，ADA是进行电能智能化分配的核心，配网重构技术是重要的运行方法与模式。在网络层次，微网DER分布式电源是实现配电网智能化的基础，智能微网与智能配电网密不可分。
三、结语
智能配电网故障的自动化处理技术主要是从配电网设备故障定位、隔离、切除及非故障区域的恢复供电等方面分析了先进的故障处理技术，有利于智能配电网安全可靠运行。
参考文献：
[1]邓玲慧，王志新，沈剑鸣，等.智能配电技术及其应用[J].电网与清洁能源，2012，28（3）：10-15.
[2]刘健，张小庆，陈星莺，等.集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式[J].电网技术，2013，37（9）：2608-2614.
作者简介：
张晓峰（1981.09.17-），男，广西，汉族，硕士，工程师，中一设计师；研究方向：配网自动化.。
论文作者:张晓峰
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/21
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