计量自动化的配网远程监测及故障研判的研究与应用

欧华毅

摘要：计量自动化系统是将负荷数据作为基础，依据系统业务计划单，对自动化配网进行研究，通过监测线路故障数据实现告警和展示。基于此，本文先是简单介绍了计量自动化配网，其次对配网的远程监测以及故障研判展开了具体的分析，通过故障研判，可以有效缩短定位线路故障的时间，能够提高电网的安全性，减少人工劳动力，保障配电网的稳定供电。

关键词：计量自动化;配电网;远程监测;故障研判

引言：

在配电网中包含复杂的线路，形成停电故障的原因多种多样，尤其是配电线路出现故障的概率十分高。在故障发生后，从发现故障到定位故障需要花费大量的时间，如果可以缩短定位故障的时间，那么工作人员可以更快感到故障位置，及早排除故障恢复电网供电，提高电网供电的可靠性，最大程度上减少巡线的市场，提高配电网的供电效率。

一、计量自动化配网

配网自动化集合了计算机技术、电子技术、自动控制技术、通信技术以及配电设备等多方面的技术手段，是发现配电网故障的理想工具，但是自动化建设涉及到诸多方面，内容十分复杂。计量自动化配网作为一个庞大的工程，需要大量的资金投入和长期建设，才能实现全覆盖配电网。计量自动化负荷实时数据作为研究的基础，集成业务数据作为系统依据，对线路故障展开监测分析，借助GIS拓扑技术以及单线图渲染技术，完成线路故障警示以及可视化展示[1]。

二、计量自动化的配网远程监测以及故障停电研判的应用

（一）停电分类

在配电网运行过程中，受到多方面因素影响，导致电网故障问题，使得线路出现停电事故。因此，需要对配电网故障进行研判和监测，先要对停电事件进行合理分类。按照停电事件不同情况可以分成以下几类：

（1）预安排停电。指的是提前做出停電安排，或者提前6小时做出调度申请，将停电情况提前通知给用户。在预安排停电中，由于施工原因或者是检修原因造成的停电安排可以划定为计划停电。没有经过正式安排，但是6小时以内按照程序对主要用户进行通知。如在电网运行过程中，由于电网存在亟待处理的缺陷，临时安排停电。这种情况划定为临时停电。如果电力系统中出现容量不足或者供电异常等情况，不能按照原本的计划进行供电，需要限电处理，这种情况划定为错峰限电。对于不按时缴纳电费，或者违反供电秩序的用户进行制止停电，可以称作是欠费违约的停电。

（2）故障停电。是指电力系统没有按照规定向调度申请，提前6小时得到批准，下发通知给主要用户所进行的停电。这类停电可以划分成两种，一种是主网故障的停电，如果主网出现变电站全停或者母线失压，将会导致大面积停电故障。第二种是配网故障导致停电，多是由于开关跳闸、变压器停电或者分支线路停电所造成的。

（二）数据监测

导致配电网停电有多种原因，各种业务有着多个数据来源，需要根据停电事件分类，确定业务数据，对实时数据展开监测。如对预安排停电数据，根据配网系统中停电计划单来获得检修停电数据。根据集约化系统中的临时停电计划掌握临时停电数据。根据系统强制错峰停电的计划单掌握错峰停电数据。根据营销系统中违约停电的安排掌握欠费违约停电的数据。根据主网SCADA系统中故障信息，获得主网停电的监测数据。根据计量自动化变压器内的电流数据来获得配网停电数据。

（三）停电研判

借助线路和设备负荷对停电事件进行监测，根据设备连接关系追踪停电范围和位置，同时根据预判得到的实际停电范围和业务数据对比，可以将正常停电排除，确定故障停电的实际位置以及具体范围。对停电事件的监测，要读取计量自动化显示的实时电流值，一旦检测到变压器电流达到零的时候，或者电流值趋近于阈值，在变压器上增加停电标识，按照馈线形成停电的清单[2]。在GIS网络拓扑基础上，从无流变压器开始展开拓扑追踪，确定上一级别中开关节点，同时对该开关下所有变压器分析，一旦发现所有变压器都处于无流状态，那么可以判定这个开关是停电状态。从分支开关出发，使用递归方法来确定实际停电的位置，计算停电源。

将配电网中生产、调度、营销中检修停电、错峰停电、临时停电以及违约停电各个计划抽取出来，形成停电信息池。将合并之后的信息池和实际停电事件进行对比，如果发现实际停电的范围和计划停电范围相一致，那么实际停电事件在计划停电范围之内，可以判定为预停电事件。相反地，则判定为故障停电，发出告警信息提醒。

（四）案例分析

以广东省电网公司供电局为例，该公司建立了大型集成化项目，建立了配电网生产、集约化、GIS以及计量自动化的综合信息系统，形成了主配网拓扑拼接管理机制。在用电调度平台上可以随时获取SCADA发出的告警信息。随着配电网自动化系统的逐渐完善，可以逐渐实现全范围监控，减少人工现场巡视投诉故障的情况，提高客户满意度。利用信息技术建设计量自动化停电监测与研判系统，可以实现远程监控、故障预警、确认故障以及告警管理等功能，让配电网可以自动监测识别停电故障，减少停电故障带给电网的影响。

结论：

综上所述，本文通过对计量自动化配网中故障监测、研判分析，利用计量终端获得的监测数据，对比停电计划单，确定故障停电的具体位置以及实际范围，实现了故障监测研判的功能，有效的解决电网故障发现慢、定位效率低的问题，从而以信息化手段提高电网有效性。使用这种手段展开停电研判，能够减少资金投入，缩短停电复电时间，极大提高复电的效率，对于扩大社会效益、提高经济收益，具有重要的作用。

参考文献：

[1]梁坚祥.配网谐波远程在线监测装置设计及其远程监测实现路径[J].自动化与仪器仪表，2017（12）：75-76+79.

[2]秦银海.配网谐波远程在线监测装置的设计与应用[J].电子测试，2015（23）：9-11.