配网自动化系统故障处理

2016-02-13顾妍归敏琪

综合智慧能源 2016年12期

关键词：调度员馈线配电

顾妍，归敏琪

（苏州供电公司，江苏苏州 215000）

配网自动化系统故障处理

顾妍，归敏琪

（苏州供电公司，江苏苏州 215000）

概述了苏州配网自动化的试点情况，介绍了OPEN3200系统的基本功能，对苏州市区配网故障处理的典型实例进行了研究。同时，提出了对现有的OPEN3200系统的优化和改进意见，为后续的配网自动化工程的建设和推广打下了坚实的基础。

配网自动化；故障处理；OPEN3200

0 引言

随着智能电网建设的全面展开，对配电网的发展提出了新的要求。配网自动化［1］是智能配电网的重要内容，对于提高供电可靠性，改善电能质量，增强供电能力，实现配网高效、经济、优质运行，具有重要意义。本文对苏州市区配网自动化故障处理展开深入研究。

1 苏州配网自动化试点情况

苏州配网自动化一期工程于2012年4月开始建设，并在2013年通过国家电网公司组织的实用化验收。该试点区域位于苏州工业园区，项目总面积约60km2，覆盖8座变电站中的149条20 kV全电缆线路，配电站所共451座，约4 000台配电开关实现了“三遥”功能。线路电缆化率为100%，供电可靠性为99.9807%。

试点区域涵盖了生活区、商业区和工业区等各类用户，项目投产后不仅大大提高了供电可靠性，优化供电线路，缓解供电压力，同时也保障了重要客户及广大居民的生产生活需要，提升了客户用电满意度。该项目具有良好的示范作用，为后续的配网自动化工程的建设和推广打下了坚实的基础。

2 配网自动化系统的主要功能

2.1 基本功能

OPEN3200是苏州地区目前使用的配网自动化系统，该系统是由南瑞开发的一个友好便捷的人机界面。

按功能分类，主要是系统支撑平台、监视控制与数据采集（SCADA）功能、馈线自动化功能、配网分析应用和配网仿真5大类，如图1所示。

作为调度员，最关心的就是如何在OPEN3200系统中正常操作和事故处理。

在OPEN3200系统中，最常用的就是SCADA功能和馈线自动化功能。SCADA功能用于数据采集和监控，主要包括“三遥”以及告警查询功能［2］。本文重点介绍馈线自动化功能，主要应用于事故处理。

2.2 馈线自动化功能

2.2.1 故障处理模式

实现馈线自动化［3］，将成为提高供电可靠性的有效手段。通常，馈线自动化故障处理模式主要有3种：基于重合器的故障处理模式、基于主站监控的故障处理模式以及基于系统保护的故障处理模式。

苏州配网自动化系统目前采用基于主站监控的故障处理模式（DA），也称“集中型”处理模式。这种模式中，各配电终端监控记录故障前及故障时信息，并借助于通信系统上传至主站，主站根据预设程序发出控制命令，配电终端接收并执行命令。这种处理模式以集中控制为核心，能快速进行故障判断、故障隔离以及恢复供电，大大提高供电的可靠性［4-8］。

2.2.2 故障定位原理

本文以“手拉手”供电方式为例，简单介绍OPEN3200系统的故障定位原理。

如图2所示，线路1和线路2开环运行，K3为联络开关，正常情况下处于断开状态。S1，S2分别为线路1、线路2电源侧的开关，K1，K2，K3，K4均为配电开关。

当线路1发生故障时，如果开关K1有保护动作信号，而其紧邻的下游开关K2没有保护动作信号，则可以确定故障就发生在K1与K2之间。

故障的定位非常重要，它关系着事故处理的正确与否，故障的隔离及供电恢复都是基于此进行的，因此保证配网自动化系统故障定位的准确率非常关键。

图1 配网自动化系统主要功能

图2 “手拉手”供电方式故障定位

2.2.3 故障隔离及供电恢复

在完成故障定位后，根据故障点的不同，故障隔离及恢复方案也略有不同；如果是出线故障，由于电源侧的断路器保护动作，开关已经跳闸，故障恢复方案只需将出线电缆另一侧的配电开关拉开，然后下游无故障区域找合适的线路转供；如果是中间线路故障，将故障电缆两侧配电开关拉开，故障隔离后，上游区和下游区分别进行恢复；如果是末端线路故障或用户故障，故障隔离后，前段进行试送即可。

目前，苏州市区的OPEN3200系统的配网自动化自愈功能还未完全开放，故障定位后，需要DA逻辑和人工判断相结合，实现故障的隔离和供电恢复。今后将不断完善故障定位功能，提高故障定位准确率，在条件成熟时，投入配网自动化自愈功能，实现故障的自动隔离和自动恢复，提高供电可靠性，进一步提升配网自动化的实用水平。

3 故障处理的实例分析

3.1 常见的单一故障

湖东变电站（以下简称湖东变）：213南山#1线零序I段动作，开关跳闸。该配电线路接线如图3所示。

图3 配电线路接线

当湖东变213南山#1线零序I段动作，OPEN3200系统推出DA界面见表1。

表1 DA界面

根据故障定位原理，港中旅#2配电所的263港2-1联络开关、265港2-3联络开关有保护动作信号，其上游配电开关也有保护动作信号，而下游港中旅#3配电所267港3-2联络开关没有保护信号，因此故障初步判定为港中旅#2配电所265港2-3联络开关至港中旅#3配电所267港3-2联络开关间，随后调度员通过人工遥控操作将故障电缆隔离，待配电人员到现场测绝缘，确认故障点。配电人员告知港中旅#2配电所265港2-3联络开关至港中旅#3配电所267港3-2联络开关间电缆C相故障。在故障确已隔离后，前段试送，后段选择合适的线路进行转供负荷。

3.2 故障区域误判情况分析

本文以通信问题为例。DA存在误判的情况，调度员不能盲目判断，应以配电人员到现场实际检查为准。

姚慕变电站（以下简称姚慕变）：233海德#2线电流I段动作，开关跳闸。该配电线路接线如图4所示。

图4 配电线路接线

当姚慕变233海德#2线发生故障时，OPEN3200系统推出DA界面见表2。

表2 DA界面

在该实例中，DA判定为出线电缆故障，故障电流信号不连续，查看保护动作信号，实际发现海德鲁配电所252德浦联络开关B相过流告警。这是一个DA误判的实例，可能是通信系统问题造成故障电流上传不连续，进而导致误判为出线电缆故障。如果调度员细致查看相应开闭所的保护动作告警，就能及时发现DA的误判，有助于事故的查明和处理。

为了避免故障的误判情况，OPEN3200系统可以采取一些系统优化的措施。

当配网发生多重复杂故障时，可能会造成配网自动化系统DA误判。若DA的故障定位结果与保护动作信号逻辑不一致或信息不健全时，保护动作信号繁杂很难判断故障，建议系统应给予提示，以免引起调度员盲目判断，并以配电人员到现场实际检查为准。

当系统存在通信问题时，建议提示“故障电流信号不连续”或“系统通信中断”等信号，以引起调度员注意。有条件时，调度员可根据保护动作信号远方遥控隔离故障点，再以配电实际检查为准。建议进一步完善通信网络的建设，提高配网通信系统的运行质量与效率。

造成误判还可能是线路的切割、新投开闭所（配电所）未配置配网自动化终端等原因，因此，配网自动化区域的网架结构应布局合理、相对稳定，减少频繁的线路切割，建议新投开闭所（配电所）均配置配网自动化终端，最终实现配网自动化的全覆盖。