分布式电源接入对基于DMS系统的配网故障研判功能的影响及措施

魏正澜

摘要：分布式电源指的是靠近用户侧安装的中小型发电装置，常见的分布式电源包括光伏发电、风力发电、生物质发电装置等。分布式电源可以由用户自发自用，也可接入配电网络，多余电量上网。接入配网后，分布式电源将给配电网的运行方式和潮流走向带来很大影响，对保护等基于配电网络系统一次电气值的装置功能正常运行带来挑战。本文所探讨的就是基于分布式电源接入配网对基于DMS系统的配网故障研判功能带来的影响及应对方法。

关键词：分布式电源 配网自动化 配网故障研判

一、配网故障研判

配网故障研判是指依据系统采集的多源信息，利用网络拓扑关系和营配调贯通结果，通过综合分析，判断故障位置、故障类型及停电范围。[1]目前在用的配网故障研判系统主要模式如下：

①独立模式：指独立于其他系统自行建设的模式。

②基于配电管理系统（DMS）建设模式：在DMS中扩增配电网故障研判功能。

③基于调度运行管理系统（OMS）建设模式：在OMS中扩增配电网故障研判功能。[2]

二、基于DMS系统的配网故障研判功能工作原理

xx公司在用的基于DMS系统的配网故障研判功能可由FA事件（指出现变电站10kV馈线开关保护动作跳闸信号）、停电事件（指系统基于配变实时电压、电流信号判断出的停电配变）、故障事件（指安装在线路上的故障指示器动作，或自动化站房三遥开关出现过流信号）所触发。该功能通过推送人机展示来达到辅助调度员处理故障的目的。

推送人机展示指的是系统判断出跳闸点后弹出的用于发布停电信息、提供研判服务及调度员后续进行故障处理的页面。对于存在有FA事件的情况，即最靠近电源的跳闸点已确认，可以直接推送人机展示。而对于没有FA事件的情况（仅有停电事件、故指事件），跳闸点未知，则需要首先判断出跳闸点才可推送人机展示。下面详细介绍该两种事件判断跳闸点的过程。

系统首先对各类事件进行获取馈线ID的操作，之后根据网络拓扑结构获得该馈线上所有配变进行召测。这些配变要经过两次分类。第一次分类是系统从实时服务获得配变前三个时刻点的数据，与召测返回的数据进行比对将配变初始分类成刚刚停电、早已停电、可疑停电和带电。第二次分类是系统根据是否存在停电事件（存在则将可疑停电中的停电事件配变升级为刚刚停电）、故指事件（末端动作故指供电范围内配变带电比例不超过30%则将末端故指下游配变从非刚刚停电上升为刚刚停电。）进行分类。两次分类结束后，系统针对其中一个“刚刚停电”配变，逐个查询其供电路径上的开关，根据开关电流、开关实时状态及其供电范围中的配变信息来综合判断该开关的“具有带电配变属性”。若为Y，且该开关为最靠近停电配变的开关，则不再分析此配变。若为Y，且该开关非最靠近停电配变的开关，则往负荷侧推一个开关作为跳闸点记录，随后不再分析该跳闸点下的停电配变。若“具有带电配变属性”为N，则需判断目前分析的开关供电范围内配变和上一个开关的供电范围内配变个数是否一致。若一致，则将靠近电源侧的上一个开关记录入可疑跳闸点中;如果不一致，则记录该开关为跳闸点，并将停电区域中剔除掉此跳闸点。一台停电配变的供电路径上的所有开关分析完毕后，判断是否发现过带电配变，如果没有发现过带电配变，则将出线开关选定为跳闸开关，并不再分析剩余的停电配变;如果发现过带电配变，则继续分析剩余的刚刚停电配变。待所有“刚刚停电”配变都经历了此流程后，系统进行合并跳闸点的操作，查找剩余全部跳闸点的公共供电路径，并计算选定跳闸点供电范围内带电配变比例，与设定的合并比例进行比较，若未超比例，则合并成功。若超过比例，则多跳闸点合并失败研判终止。

确定跳闸点后系统将推送人机展示，并根据动作故障指示器及过流信号确定故障区间（故障在最后一个动作的故障指示器/过流信号与第一个显示正常的故障指示器/三遥开关之间），并根据拓扑给出隔离、复电操作建议供调度员参考。

三、分布式电源接入给基于DMS系统的配网故障研判功能的影响

分布式电源接入配电网络后，配电网络将由传统的单电源模型变为多电源模型。分布式电源接入后，配电网络开始有潮流分布出现。当故障点发生故障时，配网故障研判系统的两个功能都受到了影响：1、线路开关跳闸后分布式电源仍在给故障点供电，影响研判功能对跳闸点的判断;2、馈线开关或线路开关跳闸后分布式电源向故障点所提供的电流会引起过流信号从而影响研判功能对故障区间的判断。

四、应对方法：

1.修改判断配变带电属性的判断依据。

现有的判断依据无法适应分布式电源接入配网的情况，需将电网实时潮流考虑在内重新构造足以判断精确判断配变是否带电的依据。

2.以动作时间点（精确到毫秒）将过流信号、故障指示器分出不同批次，以不同颜色展示。

不同类型的分布式电源有不同的故障特性，体现在所能提供的短路电流大小及衰减周期等各方面，可通过电网异常信号的出现时刻来区分供电点是分布式电源还是主网电源。

3.在故障指示器和三遥开关加装方向元件。

根据方向元件可确认超限电流是来自主网电源或分布式电源。

五、结论

近年来，随着配网自动化技术水平的提升和供电公司对配网重视程度的提升，国内的配电网有了很大的发展。与此同时，随着经济的飞速发展，以环保、高效为特征的分布式电源在配电网中扮演的角色也越来越重要。本文详细介绍乐基于DMS系统配网研判功能的工作原理和流程，通过建模仿真提出了分布式电源接入情况下会给研判功能带来的障碍，并提出了初步的应对方法。

本文提出的应对方法仅仅是大致想法，在后续的实践中将提炼出精确的对策。

参考文献

[1] 游大宁， 瞿寒冰， 霍健， 等. 配网抢修指挥故障研判策略研究[J]. 电力系统保护与控制， 2018 （13）： 12.

[2] 谭苏君. 基于多维数据的配网抢修指挥故障研判体系研究[D]. 山东大学， 2019.

[3] 林文钦， 陈力， 邓正文. 分布式电源接入情况下 DMS 系统适应性研究[J]. 通訊世界， 2017 （8）： 169-170.

广西大学电气工程学院  广西 南宁 530000