配电调度应急抢修指挥系统的设计

王成 贾克音 秦迪 刘涛

摘要 我国的配电网相对比较复杂，所以在实际应用过程中非常容易发生各种各样的故障，特别是接地故障更是频繁发生，而其具有一定的隐蔽性，所以在查找的时候给工作人员造成了一定的难度，有的时候还得通过拉分段开关试送点来对故障点进行确定，这种方法对设备以及线路的运行安全都会造成一定的不良影响。在以往的故障分段定位过程中，往往都是采用故障指示器，其不能对信息进行远距离的传输，也没有对故障可以自动定位的功能，当然也不能对停电故障给呢进行智能判断，都需要人工亲力亲为，大大增加了施工人员的工作量，也延长了故障排除时间。

【关键词】故障指示器 接地 短路 停电 故障定位

1 输配电网自动化的发展及问题

1.1 输配电网自动化的发展及需求

随着目前城市建设的深入，网架建设、一次设备改造、及光纤通信网络建设也加快了进程，重点城市和部分城市核心区域己具备了建立配电自动化系统的条件。对于传统意义上的配电自动化系统而言，尽管馈线自动化终端能够实现故障的自动定位和隔离，但是其并不能将运行的各种设备接入到光纤通道中，而这些设备的更换还有通讯通道的加设都会造成大量资金的浪费。除此之外，如果对故障和通讯隔离速度进行过分的要求，其实并不会产生很好的经济效益，电力设备和线路的大量频繁异动都会使得通讯光缆的维护工作很难更近，进一步增加了后期使用和维护工作的难度。

1.2 解决方案

配电线路调度应急指挥监测系统在原有故障指示器产品的基础上进行了深入研究后，开发出的国内领先的一种综合故障监测定位解决方案。其解决了传统故障指示器单相接地故障判断准确度低及故障信息不可追随的难题，增加停电智能判断报警，也是综合运用无线通信、信息网络及新材料等现代科学发展的新技术而研制出来的一套智能故障定位装置。

2 系统工作原理

配电线路调度应急指挥监测系统采用微功耗无线传输和3 G/4G无线传输技术，首先故障监测器可以对各种接地故障、短路故障、停电以及断线故障进行有效的在线检测，然后将这些所采集的故障信息以波形数据形式快速传输到集中器当中，集中器可以利用GPRS或者是SMS通讯方式把这些数据传送到监控中心;其次，监控中心的相关系统软件便可以对这些数据进行科学合理的分析与处理，并生成相应的故障查询报表，充分引导相关的工作人员对故障点的迅速准确查找，大大提升了故障查找的效率。与此同时，还可以通过短信的方式将相关信息发送给相关的维护人员和部门负责人，有效实现了智能故障检测，同时也为配电线路的安全使用提供了更加科学的依据。

3 故障判断

当配电线路发生单项接地故障的时候，应该充分结合接地方式和接地条件来进行判断，在实际操作过程中经常会发生各种暂态现象，其中包括了接地线路对地电压下降、对地分布电容放电电流还有线路零序电流增大等多种情况，详细特征情况如表l所示。

针对上述各项故障特征，该项目采用通过实时采集三相线路在线电流、线路对地电场、冻结故障三相暂态电流、三相无线同步计算零序电流等方法综合性的进行接地故障判断，如图1所示。

传统的零序电流检测法，首先在采集方面，容易受到互感器精度的影响，且采集不方便，结构复杂，成本高且不现实;此外在电流识别方面，容易受到接地方式，运行方式等的影响，限制因素很多。

3.1 电流采集

故障检测器通过采用高导磁材料的电磁感应电流传感器和数字信号采样技术，实时采集每个周波12点作傅里叶电流计算，准确得到当前线路的实时在线电流值，并且能实时捕获小于一个周波（ 20ms）的电流突变信息。同时电流突变阀值、突变时间、持续时间等参数均可进行远程参数调整。故障检测器通过对故障相线路突变电流进行实时分析，同时通知通信终端进行冻结其余两相故障时电流暂态信息，通过暂态对比分析法确定故障信息。

3.2 电场检测

根据上述表l中性点不接地系统及经消弧线圈接地系统发生接地故障时非故障相电压会升高，故障相电压降低的特性，根据每相对地电场强度进行判断接地故障。

3.3 零序电流同步计算

（1）通信终端接收到零序终端的同步请求后，实时通知三相故障检测器进入同步接收状态;

（2）故障检测器接收到通信终端的同步命令后进入等待同步采样计时状态;

（3）通信终端确认三相检测器均进入同步等待状态后，广播发送同步开始命令，命令三相检测器同步进行若干个周波的同步采样数据;

（4）同步时间结束后，通信终端通过收集三相故障检测器同步时的采样点信息，通过三相零序算法进行当前零序电流计算。

通过判断故障后零序电流大小就可以判断接地故障信息。

4 小结

随着供电企业对供电可靠性的日益重视，配电线路调度应急指挥监测系统实现接地，短路，停电等故障的智能判断，远传控制，后台拓扑分析，在未来几年将得到广泛的应用，大大减少了电力运维人员的工作量，节省了人力物力，有广泛的前景。

参考文献

[1]陳铁军，配电调度在电网指挥系统中的作用[A].科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院.科技与企业 企业科技创新与管理学术研讨会论文集（上）[c].科技与企业杂志社、北京科技大学计算机与通信工程学院、北京科技大学土木与环境工程学院，2016：1.

[2]李海涛，智能配电系统信息与调度技术研究[D].华南理工大学，2016.

[3]曾涛，邱鹏，补敏，李胜，电力配电网络节能调度模型的仿真分析[J].电网与清洁能源，2016，32 （04）：63-68.