配电网故障研判现状与展望

刘烁洁

摘  要：配网停电故障发生后，如何对故障进行快速处理，恢复用户正常供电极为重要，提升故障研判的准确性，有效解决配电网故障问题，才能进一步提升供电服务质量。该文主要针对配电网故障研判问题的研究进行评析，从3个阶段介绍配电网故障的发展，并结合相关文献资料，对不同学者的配电网故障研判方案进行叙述，以期为该领域的进一步研究提供参考。

关键词：配电网;故障处理;主动故障研判

中图分类号：TM732            文献标志码：A

0 引言

在配网故障发生后，配网调控中心工作人员首先需要感知到故障的发生，以往配电网10 kV变电站馈线开关跳闸故障由监控员实时掌握汇报，但是10 kV主干线及分支线故障此前没有太好的管控及发现手段，大量的停电事件是由用户通过电话等汇报国网客服95598，再通过工单派发给调度员;在感知到故障发生后，调度人员需要对故障范围进行分析，通常调度员都是根据报修的用户来确定停电范围，根据自己的经验及现场抢修人员的巡视来判断故障点，再在GPMS系统中进行停电抢修单的下发，指导停电抢修工作。上述配网故障研判方式经常导致停电事件判断滞后，且并非所有停电用户都会报修，造成故障点判断不准确。

1 配电网故障研判研究现状

国外在配电网故障处理方面的研究起步较早，从20世纪中后期，就开始利用配网自动化技术对配电网故障进行查找定位和隔离的研究。国内受“重发、轻供、不管用”的错误思想影响，长期以来不重视配电网的建设与发展，导致其对配电网故障处理的研究水平远远落后于国外。近年来，随着建设一流世界配电网的口号被不断提出与深化，我国对配电网故障处理的研究热潮方兴未艾，为其迎来了新的挑战与机遇。总的来说，配电网故障处理的研究与发展可以分为3个阶段。

第一阶段：20世纪中后期，欧洲、美国、日本首先展开对配电网故障处理的研究，处理方法是智能重合闸和电压型开关配合的方法，其优点是不涉及自动化主站，且无需通信手段，简单易行，该方法于80年代引入国内。这种早期的故障处理方法存在很明显的缺点，即在每次故障跳闸时会产生多次重合，对电网设备造成极大的冲击，很容易损坏电网设备，甚至导致越级跳闸，且无法对正常运行的配电网进行遥控和监测，因此该方法仅适用于简单、不再频繁改动的网架结构，而且开关定值整定很严格。

第二阶段：从90年代开始，随着信息技术与计算机技术的飞速发展，配电自动化主站为基础，结合FTU、DTU等远方终端，同时应用通信网络技术的配电实时监控系统（SCADA系统）应运而生。该系统成功实现了遥信和遥测功能，可对改造过的配电一次设备进行单点远程控制，在配电网发生故障后迅速隔离故障点恢复供电。

第三阶段：21世纪初，经济技术进入飞跃阶段，城市现代化进程逐步加快，配电网规模不断扩大，越来越复杂的接线方式给配电网故障处理带来前所未有的挑战。同时，各国配电自动化覆盖率也逐年提升，城市中心地区配电自动化覆盖率基本达到97%，配电网故障处理朝着智能化方向发展。配电自动化图形系统（DMS）集现场自动化开关的“三遥”功能、主动故障研判和停电信息发布功能于一体，得到国内大部分供电公司的广泛应用。

2 配电网故障研判研究现状分析

近年来，大量学者对配电网故障研判进行了研究，取得了丰富的成果。基于信息集成的停电研判模型和实时在线抢修指挥相结合的系统设计方案，成功开发出一套城市配电网智能互动抢修服务系统，通过信息交互总线与营配调相关业务系统应用集成，实现了以生产和抢修指挥为应用核心，以停电管理、抢修指挥、统计分析及可视化监视等为主要应用功能的业务支撑体系，但是独立建设系统投资较大，建设周期长，推广难度较大。使用MySQL5.5数据库作为开发平台，利用JSP语言和MySQL数据库编制了应用程序，设计出一套故障研判搜索定位系统，提出了配电网故障研判搜索定位系统整体设计架构和实施技术路线，实现对故障变压器、线路、开关、用户配变故障的快速检索和定位，但对自身后台数据库信息的准确性要求较高。基于配电网的拓扑结构，对配网故障信息进行一体化处理，利用配电设备的关联关系实现故障信息的分组和优先级的确定，采用模糊集理论实现低压故障信息漏报和误报情况下的低压故障定位。基于调度运行管理系统（OMS）的方案来构建配电网故障研判系统，该方案在与其他系统共享数据的基础上，采用归集方法实现故障诊断及定位，有利于快速抢修配电网故障。在营配数据贯通的基础上，基于配网自动化系统开关变位及保护动作信息、调度自动化系统开关事故分闸告警信息和保护动作信息，用电信息采集系统的配变、电能表运行信息以及95598客服中心的报修信息，综合实现对配网故障的研判及定位。对配电网故障研判信息支持系统进行分析，同时对配电网故障征兆信息进行分类，结合量子遗传算法与小波理论对不同故障征兆进行分析，从而提高故障研判效率。

综上所述，配网故障研判已经基本完成了从相互独立的馈线自动化方式向网络化、集约化的开放式配网综合自动化系统的发展转变，现有的配网故障研判模式规模庞大、构架复杂，稳定性强、工作效率高，有效降低了故障查找定位时间，全方位提升了供电服务质量，经济效益和社会效益显著，但目前故障研判主要针对对象为10 kV主干线路，在低压线路研判方面成果有限。

3 总结与展望

配电网是连接输电网和电力用户的重要纽带，深入配电网故障研判研究对于社会经济具有深远的意义。配电网故障研判问题的复杂程度随着配电网的发展越来越高，研判方法也越来越复杂。该文对当前配电网故障研判的相关研究做了简要综述，总的来说，现有的配电网故障研判方法，都存在各自的优缺点，具体的故障研判方法应根据不同地区的特点制定不同的对策。未来，以泛在电力物联网建设为契机，配网自动化系统的深化应用、中压设备状态监测系统及低压智能终端的广泛应用，将有效提升配网故障全研判及一二次设备全遥控技术水平，实现故障、运行状态预警全面感知。

参考文献

[1]白慧静.智能配网故障抢修系统研究[J].农村电工， 2018， 26（5）：43.

[2]吴琳， 周养浩， 吴雪琼， 等.天津城市配电网智能互动抢修服务系统设计与开发[J].电力系统自动化， 2014， 38（18）： 79-85.

[3]杨剑梅， 苟霖， 马青， 等.配电网故障研判搜索定位系统研究[J]. 电网与清洁能源， 2015， 31（8）：59-63.

[4]周静， 张兴， 贾晨.基于多源故障信息的故障定位方法在配网抢修中的应用[J].華北电力技术， 2015（4）：25-29.

[5]张远来， 易文韬， 樊启俊， 等.基于调度运行管理系统的配电网故障研判方案[J].电力系统自动化， 2015， 39（1）：220-225.

[6]齐京亮， 李静， 高琳.一种基于多渠道故障信息的配网故障研判技术[J]. 黑龙江电力， 2019， 41（1）：60-63.

[7]姚瑛， 郗晓光， 高世伟， 等.采用多数据源的配电网故障研判技术[J].电力系统及其自动化学报， 29（2）： 50-55.