WOS系统在配网故障处理中的应用

马立军

摘要：智能配电变压器（简称配变）由于加装了低压无功补偿装置，可以进行就地分散补偿无功，对于提高线路供电合格率， 减少电压波动，降低线路损耗有很大的作用，因而在配电网10 k V线路中得到广泛应用。实际上，由于各台区负荷分布不均匀、负荷性质各不相同等特点，同时各10kV线路长短不一，因此，智能配电变压器低压无功补偿装置在实际运行中的补偿效果并不理想。尤其是安吉地区农村家庭工厂数量较多，这些加工厂由于单台机组规模较小，增加了公共变压器（简称公共变压器）的无功输出，大多直接接入公共变压器进行用电，导致配电变压器功率因数低，从而导致线路功率率低。针对各地区供电服务质量不断提高，如无功率、电压稳定等，需要对10kV线路及其智能配电变压器的无功状态进行在线监测，有利于从源头上控制无功电压，提高线路供电合格率，降低线路电压波动。为此设计了一套10kV配電网线路及其智能配变无功状态在线监测平台，实现对10 k V配电网线路及其智能配变的无功在线监测。当配电网10kV线路或智能配变发生无功倒送或者功率因数过低时，及时发出报警，提醒调控员查看相关线路及其智能配变的无功状态。通过统计分析，发现长期无功过补偿或欠补偿的变压器，为运维单位及时调整变压器无功配置提供参考。

关键词：WOS系统；配网故障；处理；应用

导言：由于各地区发展不均衡， 在大多数地区配电网10 k V线路中智能配变并没有实现自动化监控，因此，控制器不能直接检查配电变压器的无功状态。基于海迅电网数据库，利用VBA软件设计了一套10kV线路及其智能无功状态在线监测平台。当配电网中的10kV线路或智能配电变压器发生无功反向或功率因数过低时，及时发出报警，提醒控制器检查相关线路及其智能配电变压器的无功状态。运行一段时间后，该平台可为控制器提供辅助判断功能，分析线路无功状态，减少控制器工作量，提高工作效率，具有较强的实用性。

1配网自动化系统的主要功能

1.1 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。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。

1.2 馈线自动化功能

1.2.1 故障隔离及供电恢复

故障定位完成后，根据不同的故障点，故障隔离和恢复方案略有不同。如果是出线故障，由于电源侧断路器保护动作，开关跳闸，故故障恢复方案只需打开出线电缆另一侧的配电开关，然后在下游无故障区域寻找合适的供电线路。如果是中间线路故障，拔出故障电缆两侧的配电开关，故障隔离后，分别恢复上游和下游区域；如果是终端线路故障或用户故障，故障隔离后，可以对前部进行测试和交付。

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。

1.2.2故障处理模式

实现馈线自动化 ，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。

2 配网常见的几种故障类型及传统的处理方法

福州配电网为10KV系统，其接线方式主要分为架空线路、电缆环网柜和混合线路三类。由于配电网设备种类繁多，同一类型的设备种类不同，继电保护的逻辑和信号稍有不同，很难根据保护信号的数据做出判断故障点的规则。单个设备的故障类型很多，如不造成越级跳闸，不需要判断故障范围，“一遥”设备可以通过该设备的电流和故障指示器来判断该设备是否还有电，并且通过遥控或者人工操作隔离；非“一遥”设备只能靠人工巡线发现并且隔离，继而组织抢修工作。这里我们主要讨论需要判断故障范围的情况。需要判断故障范围的情况主要有两种：（1）变电站10kV馈线开关跳闸、带保护的小区站所开关、线路上柱上开关跳闸；（2）失地。

这两种类型的故障，传统的处理方法主要是：

（1） 出现失地故障的情况下，通过逐条试拉失地母线上的馈线，判断失地的馈线，将失地馈线停电，派抢修班人员现场查看失地馈线，靠肉眼查找设备的故障点，然后再进行隔离、抢修和恢复供电。

（2） 开关跳闸的故障即派人员沿着跳闸的开关到断点之间巡线， 逐个查看故障指示器动作情况，查找故障点。

基本上传统的故障处理方法都离不开巡线人员的现场巡线，而这样的处理存在几个问题：

（1） 福建是山区，山路都是架空线路， 有些架空线路又长又难走，巡线难度很大，耗时久。

（2） 配网的设备种类、型号多，继电保护也都不一样，故障类型也多，不容易判断故障，要求现场的巡线人员有很丰富的经验。

（3） 雷雨天气巡线困难，尤其雷击设备引起的故障很难用肉眼看出来。

（4） 如果电缆故障引起的接地损耗没有引起馈线开关跳闸，故障指示灯不动作，电缆埋入地下，根本无法用肉眼判断，只能依靠分段测试传输，这将导致用户多次停止送电，多次冲击配电网设备的薄弱环节。

3应用前景及改进设想

3.1 在配网自动化系统中的应用前景

配电自动化系统是一个包含多个子系统的综合系统。在信息采集环节，iwos系统可以提供线路三相电流、故障原因、故障位置等信息。根据故障信息，配电自动化系统可以自动开断故障区段的极性断路器，切断故障区段或采取其他措施，避免故障区段扩大事故范围，确保无故障区段不停电。同时，如果配电自动化系统具有负荷分析和预测功能，iwos系统的负荷监测和统计功能也可以为其提供数据。

3.2 改进设想

IWOS系统目前仍接入互联网，其服务器为中国移动为供电公司设置的专门服务器。在项目建设初始阶段，系统网页可通过互联网直接访问，后经过改进，须通过虚拟专用网络（VPN）访问，增强了安全性，但仍存在一定的安全隐患，也不排除受到恶意攻击的可能性。待北京市电力公司配网自动化主站建成后，IWOS系统应接入主站，同时关闭外部服务器，中断外网传输功能。另外，系统可将故障定位在2个故障定位装置之间，但若在同一线路上2套装置距离较远则定位时范围仍很大，例如在冯番路短路事故中，故障定位于2#杆到60#杆之间，抢修人员查线用了140 min。故在重点线路和长线路上，应将故障定位装置安装得密集一些。

结束语

智能化配电网线路状态监测系统（IWOS）在国网北京密云供电公司已投运2年多，其故障定性、定位功能在10 kV配网故障处理中发挥了很大的参考性作用，特别是故障定位功能，具有精确的方向性，有助于缩短监测线路故障的处理时间。在配电自动化进程不断推进的背景下，在国家电网北京电力公司“双核一体化”配电自动化主站建设过程中，iwos系统将更好地融入北京电网配电自动化系统。它以其独特的优势，在接入配电自动化主站后也将发挥重要作用，有着光明的未来。今后，密云供电公司将继续利用它加强对配电网线路的监测，认真排查故障线路多发、区段多发、时段多发的事故隐患，制定事故预案。

参考文献

[1]高有灯. 10 kV配网故障分析及处理[J].科技论坛，2015，（1）：163- 165.

[2]袁禾. 10 kV配网自动化系统常见故障处理分析[J].电力讯息， 2016，（10）：175- 175.

[3]向真，杜亚松，邢恩靖，等.配网自动化建设对供电可靠性影响[J].电网与清洁能源， 2012， 28（10）：22- 24.