关于一次配网自愈失败的分析

刘星　许志成　张志朋　王慎杰　马宁　郭新

摘 要：目前，配电网自动化是电力系统现代化发展的必然趋势，其覆盖范围也越来越广。而其中的馈线自动化是配电自动化系统的核心组成部分，馈线自愈功能是配电自动化的重要环节。本文通过对配网馈线自愈功能失败的分析，进而对配网自愈存在的问题进行深入探讨和研究，综合考虑配电网自动化系统的各种现状，找出解决方法。

关键词：配电自动化 自愈 保护信号

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（b）-0043-02

配电自动化系统是智能电网的一个重要环节，“经济可靠，安全高效”是配电网自动化系统努力追求的目标，这对扩大供电容量、提高供电的可靠性、实现高效经济运行具有重要的意义。目前，配网的故障处理策略功能是配电自动化系统的重要功能，是提高供电可靠性的关键。滨海供电公司采用的是主站集中式的配电自动化控制策略模式，以下简称为配网自愈功能。滨海供电公司的配网自愈功能具有经济可靠的特点，并且可利用多源信息资源整合分析优化恢复策略，保证策略的可用性与最优性。但是此种自愈模式对配网主站的要求较高，需要主站侧不断总结经验，根据现场实际情况，配置主站参数，以达到提高配网自愈成功率的目标。

1 配网自愈功能实现过程

以图1的流程为例，详细说明配网自愈的实现过程。配网自愈过程开始时，首先由配网主站系统监听动作信号，当发生10kV出线开关跳闸加上其保护信号时，开始启动自愈流程。为保证故障信号能够完整上送到主站侧，需要在故障分析开始前循环等待一段时间，此处我们设定的等待时间为40s。然后再依据配电终端设备上送的故障信号，完成配电网故障定位工作。如果不可由保护信号进行故障定位，则配网自愈功能中止，转由人工操作；如果可完成故障定位，非故障区域的负荷转供对可能的转供方案进行优选，优选指标包括开关的可控能力、线路的转代能力、设备的控制优先等级等。完成自愈方案的选择后，进行自动执行，切除故障区域，并遥控恢复电源供电。

2 配网自愈失败分析

2.1 配网自愈失败过程还原

10月24日，发现某厂站201开关10kV出线发生接地短路，配网自愈功能启动但自愈失败，转入人工手动进行故障处理，故障示意图如图2所示。此次配网自愈失败之后，查询配网自愈功能事故反演记录，可以还原自愈过程如下。

10：50：02，配网馈线发生轻微接地故障，故障电流值越过配网终端K1～K4的零序接地电流定值，以上4个配网终端开始向主站端频繁上送保护信号。此时由于是轻微接地故障，其故障电流值并未越过变电站内10kV开关201的零序电流定值，故此201开关并未跳闸。

10：51：33，配网10kV出线故障电流越过201的零序电流定值，201开关分闸，并收到201继电保护装置上送的保护信号。此时，配网自愈功能开始启动。

10：52：13，经过40s延时，配电终端保护信号收集完成后，开始生成自愈策略。经分析后发现故障电流信号不连续，配网自愈中止，转入交互模式，开始手动切除故障。

2.2 自愈失败原因分析

经过对上面自愈失败过程的分析，并且查询系统内201开关出线的告警信息。我们得出了此次配网自愈失败的具体原因。从图3的时间轴中可以看出从0s开始，发生轻微接地故障，配电终端K1～K4开关向主站侧发送保护信号，此时主站侧的一个系统参数relay_hold_time（即保护信号保持时间）开始计时，当配电终端上送保护信号后，保持此信号的时间即relay_hold_time，超出relay_hold_time的时间设定，保护信号就会复归。此时系统设定的保护信号保持时间为120s。当时间轴上91s时，接地故障电流超过201开关过流保护定值，201开关跳闸，自愈功能启动，经过40s的数据收集时间，开始进行自愈策略的制定，此时时间轴上的时间为131s。而此时的K1～K4保护信号已经复归，自愈系统不能查找到故障电流信号，所以此次自愈过程失败。

3 自愈机制改进方法

根据上面的分析，我们发现保护信号在自愈功能开始制定策略之前就消失，是自愈功能失败的根本原因，从历史告警记录中可以发现，轻微接地故障引起K1～K4的保护装置告警信号，是在一段时间内频繁上送，证明接地故障电流在配网终端的保护定值上下不断摆动，造成保护装置的反复动作，复归。此时，虽然上送主站端一连串的保护信号，但是relay_hold_time是以第一次上送的保护信号时间为基准，开始计时。通过上面的分析，我们提出了可行的解决办法，即每次上送保护信号后，把relay_hold_time重置。这样就能在发生轻微接地故障时，避免因为配网终端早于变电站出线开关120s保护动作并上送信号时，配网终端保护信号提前复归，而使配网自愈失败的问题。

4 结语

在配电自动化系统中，自愈功能是否可靠实用的问题十分重要，自愈功能的成功与否直接关系到配电自动化系统运行指标以及配电线路的停电时长。我们在这次配网自愈失败的分析过程中，遇到了保护信号保持时间参数设置不当的问题，针对这些问题我们提出了一些改进方法，并且在实际应用中取得了良好的效果。在以后进一步的使用与工作中，我们会不断总结经验，希望配网自愈成功率越来越高。

参考文献

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