配电网故障范文（精选12篇）
配电网故障 第1篇
关键词：配电网,故障恢复,修复方法
0 引言
如今的电网系统日益庞大, 电网的结构也更加的稳固, 但也出现了配电网系统同时故障和故障恢复速度较慢的现象, 因此, 电网故障修复系统的研发迫在眉睫, 而电网故障修复系统更成为了电网系统中不可或缺的一部分, 是电网得以安全、高效运行的保障[1]。以下为快速解决配电网故障的方法。
1 利用专家系统进行故障恢复
在电力系统发生故障的时候常常是调度员去处理, 调度员虽然有丰富的经验, 但是日益庞大的配电网系统, 将会使调度员无从下手, 因此, 想要及时地寻找到故障点就必须建立相应的数据库系统, 将配电网的建构、元件及故障的数据, 在故障发生之前输入数据库, 这样在故障发生的时候便可以根据之前输入的数据而进行判断, 找到故障的位置。数据库的产生式以IF...THEN...的形式出现, 而条件和结论则可以通过AND、OR、NOT等逻辑算符进行连接, 无需其他复杂的算法, 只要前提条件符合便能执行恢复算法, 这便是专家系统的基本原理[2]。若之前的数据库无法找到相应的故障类型, 则学习机将会在原有的数据库故障类型上, 自动地学习新故障, 并将新故障予以恢复。因此, 专家系统不能直接与客户相连, 而是与SCADA系统在人机界面中共同与客户相连。
成功运用专家系统处理配电网故障的例子有许多, 如与模糊算法的结合提高了配电网系统的容错能力。但与此同时, 专家系统也有着许多缺点, 例如难以建立完备而庞大的数据库, 当数据库故障数据增多时将推迟分析时间、降低分析的效率。因此, 专家系统虽然是配电网解决故障快速恢复的方法之一, 却需要联合其他算法以增强分析效率, 并不是故障快速恢复的最佳方法。
2 利用遗传算法进行故障恢复
所谓遗传算法, 则是结合医学遗传学中的基本定律, 使配电网的组合能得以优化, 用染色体的符号串代替配电网中的候选解, 并用医学遗传学中的适用度来准确地衡量其优劣。在其计算中有两种方法: (1) 直接将并行的群体与每个节点相结合, 实现从一个节点到另一个节点的移动和繁殖。 (2) 以一个节点为中心, 让其他的节点进行函数的组合、变异和评估[2]。在实际过程中, 遗传算法已经得到了应用, 但传统的遗传算法是以二进制的符号串的形式代表一项配电网的恢复措施, 编法并不实用。而近年来提出的, 以整数表示可控制的开关、以基因0处理甩负荷的方法将使遗传算法可以更有效地处理配电网系统的故障。从整体上来看, 遗传算法不同于其他算法, 没有复杂的计算公式和过程, 而是由医学遗传学中的染色体为模型构建而成, 适应性较强的同时更容易应对出现的配电网故障, 这是其他算法所不具备的。但是遗传算法也具有其弊端, 在遗传算法中变异和操作因其参数的不确定, 将很大程度地影响配电网故障恢复的效率, 不能及时地找到故障的发生点, 因此, 遗传算法还有待于进一步的提高。
3 利用人工神经网络进行故障修复
由于配电网故障常常具有复杂性和难判断性, 因而促使了人工神经网络的产生, 人工神经网络利用了神经元的特点, 具有良好的学习能力并同时能处理隐含问题, 在配电网发生故障时, 神经元间不会相互影响, 具有独立性。
人工神经网络在配电网的故障中常用于粗糙集的处理, 通过故障历史数据的简约性属性, 求得所需要的最小简属性集和核属性集。某一属性的简约可表示为 (X1, X2, , Xn) , 其中X1为核心的属性。 (C1, C2, , Cn) 为人工神经网络的隐节点, (Y1, , Ym) 则为最后的输出值。当配电网发生故障时, 可对故障进行约简分析, 并快速查找到最小属性的约简, 在输入神经元进行记忆后可同时对其他的神经元进行训练, 以便更好地应对故障的出现。
在人工神经网络的实际应用中, 可以响应负荷模式和系统拓扑间的非线性关系, 开辟了配电网故障修复的新思路, 同时也有效地避免了重复计算配电网中的线路状态。但人工神经网络为了恢复故障的信息, 往往需要事先设定阈值, 而在阈值的设定过程中却无法准确地判断其开关状态, 导致最后的结果无法预测。因此, 想要有效地利用人工神经网络进行配电网的故障修复, 就必须研究开关状态的阈值, 才能真正让人工神经系统广泛地运用到故障修复系统中去。
4 利用启发式搜索算法进行故障修复
想要快速地进行配电网故障的修复, 搜索故障的效率是其核心问题, 而启发式的搜索算法是一类可以提高搜索故障效率的算法, 如遇到大规模的配电网系统故障, 启发式的搜素算法将比其他算法有效得多, 不仅可以短时间内搜索出故障的发生点, 缩短搜索的时间, 更不必像其他算法那样受到系统的约束。启发式的搜索算法是指利用以系统网损为最小的目标函数并用网潮流计算的方法得到最优解, 网损目标评价函数可用△P来表示, 在一般的配电网中常常可以忽略联络开关两边电压间的相位差, 则 , 其中I为自变量, 而△P为因变量。并同时根据欧姆定律 (Vk=vj–IjZj) 整理出网络潮流计算结点电压的公式 , 其中j=1, 23, , n-1;k=j+1, j+2, , n) 。
图论、决策树等, 都是启发式搜索算法进行故障修复的成功案例, 但若因调度员的经验不足, 也有可能无法搜素出最优解, 这时启发式搜索算法将无法启动后备方案, 导致故障修复失败。
5 利用混合整数规划法进行故障修复
混合整数规划法常常配合着其他算法一同进行配电网故障的修复, 只要目标的函数存在最优解, 混合整数规划法便能将其寻找出来, 这是别的算法所不具备的。但随着当今配电网系统逐渐地扩大, 若仅仅利用混合整数规划法进行故障的查找, 将会极大地延长故障分析的时间, 不利于故障快速地查找。故在许多文献中提到了重构停电区、停电网的方法, 以解决混合整数规划法较慢的故障查找速率。
6 结语
围绕着配电网故障快速恢复研究这一问题, 本文提出了五种算法, 在这五种算法中, 无法评价出哪一种算法是提高电网故障恢复的最佳方法, 因为每一种算法都具有其特有的优点和缺点, 在不同的适用范围中可以体现出不同的优缺点。而算法的相互结合也能有效地提高修复速度, 如遗传算法和专家系统的结合、专家系统与混合整数规划法的结合, 都在不同的程度上进行了算法的互补, 完善了配电网故障修复的效率, 因此, 建立并行式的算法, 是处理配电网故障的最佳算法。如此一来, 在遇到不同的配电网故障时, 根据不同故障的特点, 来选择不同的算法[3], 必要时结合几种算法共同进行故障的排查, 以提高故障修复的速率。因此, 当务之急是并行式算法系统的建立和完善, 只有开发出完善的并行式算法系统, 才能根本解决配电网修复效率, 使配电网得以运行顺畅。
参考文献
[1]葛朝强, 唐国庆, 王磊.综合智能式的故障恢复专家系统一与故障恢复算法集相结合的自学习模糊专家系统[J].电力系统自动化, 2000, 24 (2) :17-21.
[2]刘兆林, 张彬, 张振刚.基于启发式遗传算法的多目标配电网故障恢复[J].管理观察, 2009 (22) :328-329.
配电网故障 第2篇
配电网故障，在供电系统中普遍存在，部分供电企业选用断路器代替开关，并期望故障产生的时候，离故障区域最近的断路器可以及时跳闸将故障电流阻断，进而避免故障影响到整条供电线路。但是，在实际的情况之中，故障产生后，由于各级的开关保护配合问题的存在，导致了越级以及多级跳闸现象的发生，同时给判别故障的性质工作带来困难。为将这一现象避免，部分供电企业则利用负荷开关作馈线开关，这一方法虽解决了多级跳闸与故障性质的判断等问题，但却存在有一点故障全线就会出现瞬时停电的弊端，使得用户停电现象频繁。
随着馈线的主干线路的绝缘化与电缆化比例不断升高，供电的主干线出现故障的频率明显的减少，故障大部分在用户支路产生。所以，部分的供电企业在用户支线的入口位置，设置了具备单相接地与过电流储能跳闸功能饿开关，其目的是为了将用户侧的故障自动隔离，避免用户侧的故障波及全线，同时确立故障的责任分界点。
二、 故障的处理
2。1、两级级差保护配置的原则
在两级的级差保护配合之下，线路之上保护配置与开关的类型组合的选择原则：分支、用户以及变电站的出线开的开关选取断路器;主干的馈线开关均用负荷开关;分支、用户的断路器开关，其保护动作所设定的动作延时的时间为0;而变电站的出线开关为200至250ms。
采取该两级级差的保护配置之后，所具备的优点：其一，分支、用户产生故障之后，故障点先跳闸，变电站的出线开关则不会跳闸，所以，不会导致全线停电;将故障发生时停电的用户过多这一问题有效的解决了。其二，开关越级、多级跳闸地现象将不再产生，简化了故障的处理过程;操作的开关数量减少，恢复瞬时性的故障所用的时间很短;将全断路器的开关馈线的不足克服了。其三，主线采取负荷开关比采取全断路器经济。
2。2、两级级差的保护之下故障的处理
其一，当主干线是全架空的馈线，其集中式的故障处理是：当馈线产生故障之后，变电站的出线断路器将跳闸进而将故障电流切断。在0。5s的.延时之后，变电站的出线断路器将闭合;如果闭合成功，那么其肯定是瞬时性的故障，如果失败，则肯定是永久性的故障。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。当为瞬时性的故障时，将相应的信息存入到瞬时性的故障处理的记录中;当为永久性的故障时，则对故障周边的开关、分闸进行遥控，以将故障区域隔离，同时遥控相应的变电站的出线的联络开关与断路器闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。
其二，当主干线是全电缆式的馈线时，其集中式的故障处理的步骤是：若馈线产生故障之后即被认定为永久性的故障，变电站的出线的断路器则会跳闸将故障的电流切断。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。对相应的环网柜的故障点周边区域的开关、分闸进行遥控，将故障区域隔离出来，同时对相应的环网柜地联络开关与变电站的出线的断路器开关闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。
其三，当分支、用户产生故障之后，其集中式的故障的处理步骤是：相应的分支、用户的断路器发生跳闸将故障电流切断。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是架空的线路，就可以快速的对重合闸进行开放控制，经过0。5s的延时之后，相应的断路器将闭合。如果重合成功了，则可以断定其是瞬时性的故障，如果重合失败，则可以断定其是永久性的故障。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是电缆式的线路，就可以直接的断定其是永久性的故障。如图1a所示的架空配电的线路，当采取两级级差的保护再配合跟集中式的故障进行处理的时候，其具体的配置为：变电站的出线的开关是S2和S1与用户的开关B2和B1所采取的断路器;联络用开关和分段用开关A1到A7所采取的负荷开关;B2和B1断电器的保护动作的延迟时间设置成0s，而变电站的出线的断路器S2和S1则设置为200ms。由于主干线是全架空的线路，因此，变电站的出线的断路器与用户的断路器重合闸的控制均是开放的。在本文的图中，圆圈表示的是负荷开关、方块表示的是断路器、空心表示的是分闸，实心表示的是合闸。
文中图1所示的是两级级差的保护与集中式的配电的自动化配合地典型的架空配电的线路于分支线与主干线产生了故障之后地处理过程为：
①假定A2到A3间的馈线段产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：S1断路器将跳闸将故障的电流切断;如图1b所示。在经过了0。5s的延时之后，变电站的出现的S1断路器重合;如图1c所示。因为重合的是永久性的故障，所以重合失败，同时断定其是永久性的故障;如图1d所示。配电的自动化的主站依据配电的终端所上报的A2、A1和S1开关流经的故障电流;而其他的开关没有故障电流流经地信息;因此断定出，故障产生于A3与A2间的馈线段;所以，对A3与A2负荷开关两个分闸进行遥控，将故障区域进行隔离;如图1e所示。接着对A5与S1合闸进行遥控，将正常区域的供电恢复;如图1f所示。
②假定B1所带的用户的线路下产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：B1断路器则跳闸将故障的电流切断;如图1g所示。在经过了0。5s的延时之后，断路器B1重合;如图h所示。因为重合在永久性的故障之上，故重失败;B1断路器跳闸且不能再重合;完成了的隔离;如图1i所示，由此可见，主干线没有受到故障的影响而形成短暂的停电。
2。3、三级级差的保护配置的原则
采取无触点的驱动技术与永磁操动的机构地三级级差的保护典型的配置通常有下面三种：
其一，变电站的10KV的出线开关与馈线的用户开关和分支开关共同形成了三级级差的把好;如图2a所示。B1到B4用户开关的保护动作，其延迟的时间设置成0s;而馈线的分支开关A6和A5设置成100到150ms之间;而变电站的出线开关则设置成250到300ms之间。
其二，变电站的10KV的出线开关与某一个馈线分段的开关和馈线分支的开关三者形成了三级极差的保护;如图2b所示。在其中，馈线分支的开关A6、A5和A7的保护动作的延迟时间设置成0s;而馈线分段的开关A2的保护动作的延时设置成100到150ms;而变电站的出现开关则设置成250到300ms。
其三，变电站的10KV的出线开关和环网柜的出现开关和中间的某级的换王国地进线开关三者形成了三级级差的保护;如图2c所示。在其中环网柜的出线开关B1到B2的保护动作的延迟时间均设置成0s;而中间的开关A4的保护作动的延迟时间设置成100到150ms;而变电站的出线开关则设置成250到300ms。
其中，三级级差的保护和集中式的故障处理的配合原理和两级级差的保护处理的情况相似，在此就不赘述。
参考文献：
[1] 刘健，倪建立，杜字.配电刚故障区段判断和隔离的统一矩阵算法[J].电力系统自动化，，23(1).
小议配电网运行故障与解决措施 第3篇
摘要：21世纪，随着当前人们用电需求的不断增加，城配网中的各个故障也在不断的变化与增加之中，如果配电网系统出现了问题和故障，就会给供电企业和居民带来影响，甚至造成一定的经济损失。为了保证配电网的安全运行，必须对故障进行分析，采取科学的措施来排除故障，从而保障供电系统配网的正常运行。
关键词：配网运行；配网线路；配网故障；措施
1、分析配网供电可靠性常见的故障及原因
眾所周知，电力系统中的动脉。便是配电线路当前电力系统中的主要供应者，而配网供电可靠性设备分为线路和变电两种类型，其中线路包括架空线路、电缆线路和柱上开关。变电类型可分为避雷器、互感器、继电保护、隔离开关等设备，另外还包括配电室和开闭所的熔断器、补偿装置等。
故障的主要原因，第一是设备出现外力性损坏、产品质量问题，用电负荷过饱，第二因为在配电网中可能使用了一定量的针式绝缘子，并且因为这些绝缘子本身就存在一定的技术、质量缺陷，那么相应的雷电防护能力就会降低许多，如果相应的运行年限还相对比较长的化，就极有可能导致跳线自燃，从而引发大的线路故障。当接线引发线路出现故障的时候，如果在进行实际施工的过程中，并没有针对这种情况进行相应的严格把关，或者线埋得不够理想，那么将导致其受力不均匀，而从地下被拔起，最终导致严重的线路故障。
2、故障类型
2.l 故障停电
2.1.1 线路故障
线路故障主要有：①在进行线路施工的实际过程中，一般情况下会，由于跌落式熔断器受负荷电流大的冲击或接触出现问题，导致烧毁接触点；由于分合操作不当出现相间弧光短路。虽然这类故障造成的停电问题影响不大，但在停电比例中占大部分，因此，供电部门应引起高度重视，以免造成更多问题出现。②配电线路上的避雷器、保险瓷体、瓷绝缘子因为长期与空气接触，会产生灰尘、污垢；或是因为产品质量不合格，导致瓷体发生裂缝。这些原因都有可能导致产品的绝缘强度降低。因此，在遭遇风雨潮湿时，会产生闪电或放电现象，导致接地故障。③发生倒杆现象，包括暴风雨、洪水带来自然灾害或是配网技术人员平时缺少对杆塔的维护等，导致线路断线或拉线、断线，使杆塔倾斜。④接地可通过绝缘子绝缘击穿接地，还可以通过一相导线断落在大地上，使导线和树木接触，并通过树木来传输接地等方式实现。⑤导线短路的主要原因是外力破坏（树枝横落，铁丝，车撞电杆等因素），造成导线三相或两相间直接碰撞接触而不经负荷。⑥容易产生断线主要是因为外力破坏造成线路长期超过负荷，使接点接触不良；或是由于施工人员施工不当，使导线驰度过紧或拉断导线，当然天气变化也会有影响。
2.1.2 变电故障
变电故障主要有：①配电变压器在实际运行的过程中比较常见故障，主要有铁芯局部短路、绝缘损坏；线圈间短路、断线，对地击穿；分接开关触头灼伤或放电。②开闭所和配电室主要故障则出现在电缆的进线和出线上。这类故障往往是电缆中间的接头出现短路问题或是电缆的端头出现短路问题。③户内10kV少油或真空断路器有不能可靠开断、关合，三相不同期等问题。④电流互感器的故障主要是二次开路引起的故障，例如引线的接头出现松动、端子出现损坏等；由于受潮使绝缘性能出现下降导致其被击穿，出现故障。
2.2 系统和设备的常规性检修
一般而言，对于电力部门来说，关于系统和设备进行常规性检修，这是电力部门每年必不可少的工作。虽然这项工作在一定程度上会对居民供电造成影响，但可以通过科学管理和巧妙规避，尽可能地降低因为常规性检修给居民供电带来的不便。
2.3 临时性检修
总的来说，在电网实际的运行中，务必做好临时性停电检修和临时施工，其主要是处理树线和用户建房带来的故障问题。这些故障问题可通过加强管理、提前纳入计划停电处理和提前消除缺陷来解决。
2.4 限电
基于现状，限电可分为系统电源不足限电和供电网限电。系统电源不足限电需要有关部门根据负荷增长需要、资金等因素统筹考虑和安排处理。供电网限电主要为主变过负荷限电，可通过实施增容改造来解决。
2.5 自然灾害影响供电
当今，在现实生活中，灾害无处不在，由于一些自然灾害往往会对居民的供电造成很大的影响。例如雷电袭击、大风袭击、地震破坏等，这些强力破坏因素会给居民的供电系统造成毁灭性的巨大破坏。尽管我们无法躲避大自然的破坏，但相关供电部门可通过做好对大自然灾害的预测以及做好平时的预防工作，来减轻大自然灾害对居民供电造成的影响。这样一来，就算供电事故发生，相关电力维修部门也能及时地给予维修，减小损失。
3、提高供电可靠性的措施
3.1 组织管理措施
3.1.1 完善供电管理网络，加强制度建设
一般情况下，不仅要建立健全的供电可靠性管理体系，而且还要不断加大可靠性管理力度，把供电可靠性管理工作作为重要管理的对象，成立为居民可靠供电服务的专门领导小组。要加强相关人员可靠供电的意识，树立为民稳定供电的观念，做好相关人员的供电培训工作，使其高度重视供电工作，积极探究提高供电可靠性的行之有效的方法，并在日常管理工作中予以科学的贯彻和实施。每年要定期组织召开关于提高供电稳定可靠办法的相关分析会议，进行组织、指导、总结等，制订供电可靠性管理工作计划，保证做好供电可靠性管理。做好计划、季度分析、应对措施、年终总结等几方面的工作，同时制订《供电可靠性管理规定》，明确各部门在可靠性管理工作中的标准和职责，以更好地调动各部门管理人员的积极性，保证每年供电可靠性目标的实现。
3.1.2 加强可靠性专业的培训
总之，加强培训是不可缺少的，首先做好统计分析和评价指标工作，认真贯彻新规定，是供电单位的重要工作。然后分析报告包括供电可靠性指标、故障停电、重复停电、计划检修、协调停电问题、分析故障原因、故障设备或电网调度、配网运行操作、检修等工作中存在的问题。
3.1.3 加强基础资料的完善和积累
针对目前来讲，为检修计划、编制运行方式和指定相关生产管理提供准确、详细的依据，也为电网可靠性评估计算提供依据。
3.1.4 加强可靠性管理
随着我国经济建设的发展速度飞快发展，由于可靠性管理会涉及配电管理、新增用户送电方案审批、停电计划审核、计划外停电批准等各项工作，所以，各专业部门之间需要加强配合。项目要做到从源头抓起，提前了解项目停电需求，例如基建工程项目从立项抓起，用户工程项目从报装抓起，市政迁改项目从项目讨论抓起。及时审查施工方案，做到科学安排停电。
3.1.5 停电计划的周密性、合理性需加强管理
供电所在安排生产计划停电时，一般都会坚持“先算后停”的原则，各种涉及供电可靠率指标的停电工作，全部由配电运行部门统一申报月停电计划，组织相关部门召开检修计划会，然后进行协调、合作，以“一线停电多处干活，一家申请多家帮助干活”，做到减少重复停电，缩短计划停电的时间，提高供电可靠性。某所每月通过召开的停电协调会这个平台对停电进行统筹协调，先算后停，落实年度停电计划，提高停电计划执行率。用户年平均停电时间由2010年的6.21 h降到2011年的1.68 h，同比下降72.9%，用户年平均停电次数0.319次/户。
3.1.6 电网建设需加强管理
配电网络是电网重要组成部分，在进行运行管理过程中，除了通过电网建设、网架优化等手段可提高配网的可转供率。某所10 kV公用线路共137条，可以转供电线路127条，转功率92.7%.通过线路转供电，可减少停电范围，提高供电可靠性。
3.2 技术措施
智能配电网故障定位探讨 第4篇
电能质量是电力系统的重要评判标准, 也是国内外供电公司共同追求的目标。而配电网一直是电网的薄弱环节, 是用户停电事故频发的环节, 而且由于配电网一般为中低压, 同时中性点采用小电流接地方式, 导致故障信号微弱而难以识别, 因此为故障定位造成困难。尤其是配电网线路发生单相接地 故障时, 故障信号很容易被淹没而难以察觉, 在系统运行1~2h后造成停电事故, 甚至使得绝缘击穿、设备损坏。再者, 随着智能电网的发展, 更是接入了分布式电源, 故障电流特性随之 改变, 因此必须根据故障电流信息来改善故障定位方法, 保证故障定位策略有效实施。
配电线路发生故障后, 电力系统传统的巡线法将耗费大量的人力、物力, 且毫无章法可循, 将大大增长停电时 间, 扩大停电面积, 造成难以估计的生产经济损失。传统的离线诊断方法无法满足电力用户的供电要求, 在线选线及在线定位方法已经成为国内外故障诊断研究的主流方向。
1智能配电网的特点与意义
智能配电网除了起到分配电能的作用, 还包含大量的技术创新, 包括高级量测体系, 非电/磁的现代传 感测量技 术、数据通信网络的数据传输与量测技术、“即插即用”的并网方式、微电网技术、基于柔性交流输电的电能质量改善技术。电网信息双向流动的信息通信构架是智能电网的重点所在, 实现供需互动, 统一化智能处理, 达到电网安全可靠、用户参与、及 时修复故障、新能源接入、配电管理可视化与信息化的目的。
随着电力用户的增加, 我国电网的装 机容量也 与日俱增, 但是电力输送量越大, 系统就越难维持稳定运 行。而且, 可持续发展政策也要求电力工业朝着经济、安全、环保的方向发展, 新能源随之得到大力发展, 这就推动了智能配电网的发展。智能配电网能够灵活地调整电力的供应与需求, 提高系统的供电可靠性与电能质量。随着信息技术与传感技术的应用, 先进管理方式的融入, 智能配电网更加灵活、高效、优质与可靠。
2中性点接地方式对故障定位的影响
2.1中性点不接地系统
中性点不接地系统是指系统的中性点经容抗后接地, 故零序阻抗为容性, 故障点接地电流的大小、相位主要取决于 系统对地分布电容。当出现瞬时性故障后, 对地电容 电流较小, 电弧会自动熄灭, 配电网可正常运行, 但出现单相接地故障后, 故障电流约为正 常运行时 的3倍, 线路的长 度会影响 其对地电容, 影响对故障定位的判定。
2.2中性点经消弧线圈接地系统
由于中性点不接地系统在单相接地故障时故障电流较大, 容易产生过电压现象, 并且故障点的电弧无法自行熄灭, 故在中性点中接入消弧线圈, 可以使得故障电弧熄灭。但消弧线圈的接入如果其容量与电容电流大小不匹配, 并不能对故障电流进行有效遏制, 对故障定位也有一定影响, 大容量的消弧线 圈占地面积大, 成本较高。
2.3中性点直接接地系统
中性点直接接地系统也称为大电流接地系统, 中性点电压固定为地电压, 当出现单相接地故障时, 相电压不会升高, 降低了线路绝缘要求。中性点直接接地系统一般应用于110kV以上的系统, 电压等级较高, 这种接地方式可以避免故障后电 压升高而造成绝缘损坏。单相接地故障电流一般较大, 分析故障电流行波可以进行故障定位。
2.4中性点经高阻接地系统
中性点经高阻接地即在中性点上串接电阻, 故障时可通过检测电阻上电压的大小来进行跳闸或告警等。流经故障点 的电流为中性点电流和所有对地电容电流之和, 利用此特点可以粗略确定故障区域。
3智能配电网故障定位的一般步骤
(1) 故障定位的第一步是要对故障类型进行判断, 可以通过观察零序和负序电流来判断是单相接地故障还是相间短路、两相接地故障。
(2) 单相接地故障是电力系统中最常见的故障, 可以使用三相电流的小波能量熵的和确定故障相, 其故障相的小波能量熵的和最大;相间接地 故障的非 故障相的 小波能量 熵的和最小;两相接地故障中也是非故障相的小波能量熵的和最小。
(3) 当故障类型和故障相确定之后要先对故障区段进行定位, 一般是通过对节点逐级关断或开启来确定本级或上一级是否存在短路故障。
(4) 故障的精确定位是在故障区段定位的基础上进一步精确确定位置的过程。表1列举了判断配电线路在发生各种 不同故障时的预定位与精确定位的一般方法。
4智能配电网故障定位方法
4.1行波法
行波法故障测距发展已经比较成熟, 对不同类型的网络结构和故障类型又分为A~F型行波法。其中A型行波即利用波的反射原理, 测量注入行波和接收到的反射波之间的时间大小, 来估算故障位置;B型和D型行波是采用双端检测, 当故障发生时, 初始行波波头向两端传播, 通过记录到达时刻来确 定故障位置;C型行波是对故障回 路注入特 定的脉冲 信号, 记录信号在故障回路来回反射的时间, 通过对多次反射时刻的记录来较精确地确定故障位置;E型和F型行波测量的是本端重合闸装置的动作, 包括合闸动作和分闸动作、产生行波以及 接收反射波的时刻, 准确度较高, 成本较大。为了提高 行波法故 障定位的精度, 一般采用行波法确定故障区段, 交流定位法 确定故障点的位置。图1为行波法和交流综合定位法流程图。
4.2神经网络法
神经网络应用时间较短, 属于一种新型故障定位方法。通过分布式并行信息处理, 对采集到的各项电气量进行分 析, 确定故障位置。首先需要建立模型, 并用实际系统的参数进行模拟计算, 得到训练样 本和测试 样本, 让神经网 络进行学 习、记忆, 最终用于实际系统运行检测。由于神经网络要先学习才能工作, 需要大量的训练和测试样本, 如果改变电网运行方式, 则需重新训练, 工作量较大。对于运行方式变化不 大, 且配有馈线终端装置 (FTU) 的配电网可以准确地判断故障位置。
5结语
电力系统中不时出现各类故障, 智能配电网中包含多种科技含量高、性能好的二次检测装置, 可以方便地获得各类 故障数据, 进行故障定位。故障定位耗时少、定位精确 能让电力 企业更及时地排除故障、恢复供电, 将经济损失降到最低。
参考文献
[1]朱菲菲.智能配电网故障定位研究[D].扬州大学, 2012
[2]杨炎龙.配电网故障定位研究[D].华南理工大学, 2013
配电网规划综述 第5篇
负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量（功率）或用电量。负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，是能量管理系统(EMS)的一个重要模块。
电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等，不同类型的负荷具有不同的特点和规律。
城市民用负荷主要来自城市居民家用电器的用电负荷，它具有年年增长的趋势，以及明显的季节性波动特点，而且民用负荷的特点还与居民的日常生活和工作的规律紧密相关。
商业负荷，主要是指商业部门的照明、空调、动力等用电负荷，覆盖面积大，且用电增长平稳，商业负荷同样具有季节性波动的特性。虽然商业负荷在电力负荷中所占比重不及工业负荷和民用负荷，但商业负荷中的照明类负荷占用电力系统高峰时段。此外，商业部门由于商业行为在节假日会增加营业时间，从而成为节假日中影响电力负荷的重要因素之一。
工业负荷是指用于工业生产的用电，一般工业负荷的比重在用电构成中居于首位，它不仅取决于工业用户的工作方式(包括设备利用情况、企业的工作班制等)，而且与各行业的行业特点、季节因素都有紧密的联系，一般负荷是比较恒定的。
农村负荷则是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比，受气候、季节等自然条件的影响很大，这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响，但就电网而言，由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别，所以对提高电网负荷率有好处。
从以上分析可知电力负荷的特点是经常变化的，不但按小时变、按日变，而且按周变，按年变，同时负荷又是以天为单位不断起伏的，具有较大的周期性，负荷变化是连续的过程，一般不会出现大的跃变，但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的，不同的季节，不同地区的气候，以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。
负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划
年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。电力负荷预测是电力企业计划的基础，无论是编制企业的经营计划还是长远发展规划，以及电力基本建设、编制负荷调度曲线等工作都必须以系统负荷为依据，因此，负荷预测是提高企业经营决策的准确性和科学性的重要手段，是电力系统经济运行的基础。在当前电力发展迅速和供应相对紧张的情况下，合理地进行电力负荷预测和系统规划运行显得尤为重要。
电力系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量是非常重要的。为了选择适当的机组类型和合理的电源结构以及确定燃料计划等，还必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。
负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，总结经验，不断修正模型和算法，以真正反映负荷变化规律。其基本过程如下：
（1）调查和选择历史负荷数据资料
多方面调查收集资料，包括电力企业内部资料和外部资料，从众多的资料中挑选出有用的一小部分，即把资料浓缩到最小量。挑选资料时的标准要直接、可靠并且是最新的资料。如果资料的收集和选择得不好，会直接影响负荷预测的质量。
（2）历史资料的整理
一般来说，由于预测的质量不会超过所用资料的质量，所以要对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理，来保证资料的质量，从而为保证预测质量打下基础，即要注意资料的完整无缺，数字准确无误，反映的都是正常状态下的水平，资料中没有异常的“分离项”，还要注意资料的补缺，并对不可靠的资料加以核实调整。
（3）对负荷数据的预处理
在经过初步整理之后，还要对所用资料进行数据分析预处理，即对历史资料中的异常值的平稳化以及缺失数据的补遗，针对异常数据，主要采用水平处理、垂直处理方法。
数据的水平处理即在进行分析数据时，将前后两个时间的负荷数据作为基准，设定待处理数据的最大变动范围，当待处理数据超过这个范围，就视为不良数据，采用平均值的方法平稳其变化；数据的垂直处理即在负荷数据预处理时考虑其24h的小周期，即认为不同日期的同一时刻的负荷应该具有相似性，同时刻的负荷值应维持在一定的范围内，对于超出范围的不良数据修正，为待处理数据的最近几天该时刻的负荷平均值。
（4）建立负荷预测模型
负荷预测模型是统计资料轨迹的概括，预测模型是多种多样的，因此，对于具体资料要选择恰当的预测模型，这是负荷预测过程中至关重要的一步。当由于模型选择不当而造成预测误差过大时，就需要改换模型，必要时，还可同时采用几种数学模型进行运算，以便对比、选择。
在选择适当的预测技术后，建立负荷预测数学模型，进行预测工作。由于从已掌握的发展变化规律，并不能代表将来的变化规律，所以要对影响预测对象的新因素进行分析，对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。
电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。
一、经典预测方法
（1）趋势外推法
趋势外推法就是根据负荷的变化趋势对未来负荷情况作出预测。电力负荷虽然具有随机性和不确定性，但在一定条件下，仍存在着明显的变化趋势，例如农业用电，在气候条件变化较小的冬季，日用电量相对稳定，表现为较平稳的变化趋势。这种变化趋势可为线性或非线性，周期性或非周期性等等。
（2）时间序列法
时间序列法是一种最为常见的短期负荷预测方法，它是针对整个观测序列呈现出的某种随机过程的特性，去建立和估计产生实际序列的随机过程的模型，然后用这些模型去进行预测。它利用了电力负荷变动的惯性特征和时间上的延续性，通过对历史数据时间序列的分析处理，确定其基本特征和变化规律，预测未来负荷。
时间序列预测方法可分为确定型和随机性两类，确定型时间序列作为模型残差用于估计预测区间的大小。随机型时间序列预测模型可以看作一个线性滤波
器。根据线性滤波器的特性，时间序列可划为自回归(AR)、动平均(MA)、自回归-动平均(ARMA)、累计式自回归-动平均(ARIMA)、传递函数(TF)几类模型，其负荷预测过程一般分为模型识别、模型参数估计、模型检验、负荷预测、精度检验预测值修正5个阶段。
（3）回归分析法
回归分析法就是根据负荷过去的历史资料，建立可以分析的数学模型，对未来的负荷进行预测。利用数理统计中的回归分析方法，通过对变量的观测数据进行分析，确定变量之间的相互关系，从而实现预测。
二、现代负荷预测方法
20世纪80年代后期，一些基于新兴学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。
（1）灰色数学理论
灰色数学理论是把负荷序列看作一真实的系统输出，它是众多影响因子的综合作用结果。这些众多因子的未知性和不确定性，成为系统的灰色特性。灰色系统理论把负荷序列通过生成变换，使其变化为有规律的生成数列再建模，用于负荷预测。
（2）专家系统方法
专家系统方法是对于数据库里存放的过去几年的负荷数据和天气数据等进行细致的分析，汇集有经验的负荷预测人员的知识，提取有关规则。借助专家系统，负荷预测人员能识别预测日所属的类型，考虑天气因素对负荷预测的影响，按照一定的推理进行负荷预测。
（3）神经网络理论
神经网络理论是利用神经网络的学习功能，让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系，再利用这种映射关系预测未来负荷。由于该方法具有很强的鲁棒性、记忆能力、非线性映射能力以及强大的自学习能力，因此有很大的应用市场，但其缺点是学习收敛速度慢，可能收敛到局部最小点；并且知识表达困难，难以充分利用调度人员经验中存在的模糊知识。
（4）模糊负荷预测
模糊负荷预测是近几年比较热门的研究方向。
模糊控制是在所采用的控制方法上应用了模糊数学理论，使其进行确定性的工作，对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效控制。模糊系统不管其是如何进行计算的，从输入输出的角度讲它是一个非线性函数。模糊系统对于任意一个非线性连续函数，就是找出一类隶属函数，一种推理规则，一个解模糊方法，使得设计出的模糊系统能够任意逼近这个非线性函数。
城市配电网故障分析及调度事故处理 第6篇
【摘 要】通过对10kV配电线路异常跳闸及单相接地故障原因的分析，指出故障对变电设备和配电网的危害，提出故障预防和处理的办法，提高了调度员事故处理速度，确保配电网安全、经济和优质运行。
【关键词】配电网 跳闸 接地 故障 事故处理
10KV 配电网在恶劣天气下，事故跳闸及接地故障频发。随着配电网建设规模及供电方式复杂程度逐渐加大，如何确保对用户正常供电，提高电能质量，减少事故的发生对我们电力人提出了新的要求。当发生故障后，我们应尽快查找、定位故障点，及时隔离故障恢复送电，缩短停电时间，减小对社会的影响。
1 配电线路故障类型分析
1.1 事故跳闸：（1）配网线路若出现一相金属性接地，非接地相电压急剧升高至线电压（根号3 倍相电压）。若接地长时间不能消除，两相电压持续过高就会导致设备过电压击穿闪络的现象，从而引发相间短路，致使线路保护动作掉闸；（2）配网线路内部会出现暂态过电压或大气过电压。瞬时的过电压会导致绝缘子出现闪络现象，对地放电而引发短路跳闸；（3）配网设备问题。由于部分绝缘子不合格，从而降低了绝缘子的电阻，增加了泄漏电流，极易引发事故跳闸；（4）天气因素。雷电、大风、冰雹等恶劣天气是引发电网设备故障掉闸的直接原因，恶劣天气引发雷电过电压、异物短路、电杆倒塌等外力破坏致使线路跳闸；（5）设备过负荷。由于用户设备不断增容，配网线路更新改造未及时跟上等原因，致使配网线路在夏季或冬季大负荷期间重载，甚至过载，持续大电流可能引发线路开关过流III段保护掉闸；（6）树障原因。由于树木生长过快，配网线路交叉跨越树枝，若导线绝缘降低，极易对树木放电造成短路跳闸；（7）外力破坏。如线下违章施工导致安全距离不够引发放电；司机违章开车撞倒电杆引发事故；线上落风筝线等异物导致相间短路。
1.2 单相接地故障。配网线路发生接地故障的原因主要可以概括为以下几种情况：（1）导线断线落地或搭在横担上；（2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上；（3）导线风偏过大，与建筑物距离过近；（4）配电变压器高压引下线断线；（5）配電变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿；（6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；（7）绝缘子击穿；（8）线路上的分支熔断器绝缘击穿；（9）其它偶然或不明原因。
在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障的最主要原因，通过对国网保定供电公司近几年10kV单相接地故障原因统计分析，上述三种原因占总故障原因的80%以上。
2 预防措施及事故处理
2.1 异常跳闸预防。要有效的防范配电网的跳闸事故，要科学规划配网建设，优化配网运行方式，科学调度，充分发挥配网设备供电能力。在此基础上，要积极开展配网改造工作，严把设计与施工质量关，杜绝使用伪劣产品，不断提升线路设备质量，线路运行前必须进行耐压试验及绝缘测试，从而减少故障跳闸发生。加强线路运行管理与巡视。对线路定期巡视，并对线路有计划性地进行特巡，线路发生故障时，要细心查找，及时彻底排除，防止重复跳闸。此外，还应与责任单位、责任人签订线路管理责任书，把线路跳闸次数、跳闸停电时间作为绩效考核指标。强化对专变用户的设备管理力度。为了有效地减少雷击跳闸，可适当减小低杆的接地电阻，从而提升线路对雷电的抵抗能力，避免跳闸事故的发生。同时，还要强化线路绝缘化改造，提升防雷能力，减小合闸冲击电流。针对配电线路遭外力破坏可采取以下措施：加强线路特训，及时更换不合格绝缘子；及时修剪线路附近树木，充分保证线路与树木的安全距离，降低异常跳闸的几率；对于电缆隐蔽工程，要埋设电缆走径标识桩，防止意外挖断事故的发生。
2.2 单相接地预防。对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防：（1）定期进行巡视。查看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等；（2）对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换；（3）对配电变压器定期进行试验，对不合格的变压器进行维修或更换；（4）在配电线路上加装分支熔断器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点；（5）在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。
2.3 配网故障事故处理。配网事故一旦发生，作为电网调度员要快速处理事故，应遵循以下原则：（1）尽速限制事故发展，消除事故根源，并解除对人身、电网、设备的安全威胁；（2）尽一切可能的办法保持正常设备的继续运行和对用户的正常供电；（3）尽速对已停电的用户恢复供电，优先恢复重要用户供电；（4）尽速恢复电网的正常运行方式。对于电网开关事故跳闸，调度员应第一时间通知客服发布停电信息，并根据跳闸前负荷电流、保护动作情况初步判断故障类型，迅速通知查线单位故障查线，对于有重大保电任务的重要用户可强送电一次。对于查找配网接地故障，调度员应第一时间通知客服发布停电信息，依据优先查找线路长、分支多、质量差的线路，最后查找重要线路的原则，确保2个小时内完成接地故障查找，避免线路长时间接地造成对人身、设备和电网的安全隐患。
故障点一旦确定，要迅速隔离故障点，可采取隔离故障分支、调整线路倒供方式等手段，尽快恢复主干线路的送电，减少停电面积，提高供电可靠性。
3 结束语
配网线路是关系到市政建设、农业生产以及广大人民生活需要的重要线路，不断提高供电可靠性始终是我们追求的目标，我们要一面深入分析事故原因，研究预防故障的处理对策；另一面要提高调度员与查线人员的事故处理能力，加强沟通，不断提升电网供电质量。
参考文献：
[1] 周泽存.高电压技术.北京：水利电力出版社，1988.
配电网故障快速恢复方法 第7篇
本文基于配电网故障特点，讨论了包含约束条件的配网故障恢复数学建模，并针对故障分析相关理论进行了进一步分析讨论，编制了35 k V故障快速恢复方案，以实际案例验证了该方案的有效性，证明了该方案具备一定的实际工程应用价值。
1 配电网故障恢复建模及拓扑搜索
1.1 配网故障恢复
配电网故障恢复指配电网故障发生后，针对该故障进行定位、隔离以快速恢复供电的方法[4,5]。
为了实现配电网故障后更多负荷快速恢复供电，同时降低损耗、提高运行可靠性与电压质量，目标函数的建立应尽量考虑重要负荷优先恢复、减少开关操作次数、降低网损等要求，该函数
其中，α、β、γ分别表示恢复量、网损及开关操作次数权重;Hload是负荷恢复总量，Ploss是配电网的网损;Num是恢复开关操作次数。
为满足电气约束与安全约束，以下约束条件为负荷转移需要满足的必要要求:
(1)节点电压
其中，m表示节点总数;Uimin、Ui、Uimax分别为节点电压的下限、节点电压及其上限。
(2)线路容量
其中，Il表示通过元件的电流;Ipl为可通过元件的最大电流。
(3)辐射状运行
其中，gk是目前的网络结构，Gk表示所有辐射状的网络配置集合。
1.2 配电网拓扑搜索
拓扑分析作为电力系统领域高级分析计算的基础[6,7]，可实现基于开关的开合状态，针对电网实时结构网络模型进行分析计算，从而确定节点———开关与母线的连接关系[8,9]。
(1)等值节点分析。针对等值节点进行分析的过程为递归过程，设置节点访问标记以规避重复搜索。根据节点在链表的存储顺序进行节点指针链表访问，首先针对节点进行是否属于某等值节点的判断，如该节点进行等值处理，则访问相邻节点，否则生成新的等值节点，将其添加到指针链表，并进行编号。接着访问该节点的相邻节点，如相邻节点没有进行等值处理，且通过合闸断路器和上一节点相连，则将其存入指针链表。以上循环访问为一个等值节点的处理过程。
(2)电气岛分析。电气岛为通过有阻设备进行连接的等值节点所组成的电气子系统，根据是否包含电源可以分为活岛与死岛。基于等值节点分析，针对等值节点指针链表进行依次访问，进行与该等值节点通过有阻设备所连接的另一等值节点，将其存入电气岛链表，同时进行标号，以上流程的循环为电气岛分析。
(3)配网拓扑搜索。配网拓扑搜索指通过算法对配网节点与支路进行搜索，以判断节点及支路的连通性与连接关系，从而实现配网的区域划分，以便于10 kV单点与多点故障进行馈线供电恢复与35 kV故障进行负荷转移以提供供电恢复。
2 配电网故障定位
2.1 网络拓扑搜索
进行故障定位前，需获取网络拓扑结构的矩阵，该过程需要进行网络拓扑搜索，将拓扑参数导入到拓扑表中[10]。
基于广度搜索原理，从节点编号最小处进行搜索，并针对父节点进行搜索，直到末端，以获取网络矩阵D。
2.2 故障信息矩阵
由终端FTU将故障信息矩阵进行传递，针对各个节点FTU，设定电流整定值与正方向，故障电流通过该节点，可按照以下原则获取故障信息矩阵。
注:若发生故障信息丢失或者变形，需要进行判断，从而进行补充及修正，再进一步进行故障定位。
针对故障信息不足的情况进行故障处理的原则如下:配网中，各个节点信息量发生变化具备内在规律，配网中的测量信息量发生变化，配网亦会发生相应变化以达到稳定值。如配网发生故障，可以通过计算FTU开关处的短路电流，并通过短路电流和缺失信息处短路电流的相关性，弥补缺失故障信息。
3 配电网电源故障恢复策略
3.1 配电网35 k V电源故障恢复策略
35 kV变电站为35 kV中低压配网核心，基于供电可靠性、经济性及灵活性，通常配置2～3台主变压器，对具备重要负荷的变电所，使用两台三绕组变压器。对于一般性变电站，在一台主变停运时，其余主变可保证65%的负荷。每台变电器35 kV进线都采用单母线多电源供电方式，10 k V出线使用单母线多出线的方式，两母线间均具备母联开关，且一般为断开状态。每条10 k V母线存在多条10 kV馈线，以便把电能传输到小区、厂区、大厦等，并根据用户需求以连接10 k V用户。
基于以上分析，35 kV配电网电源故障的常见故障为:进线、断路器、电容器、母线、变压器等故障，本文重点讨论配电网永久故障。
(1)35 kV进线故障。如果发生35 kV进线故障，首先需要判断故障发生前负荷量及备用电源容量，而后进行自投或切除三级负荷的后备自投，使用拉手开关将切除的负荷转移到其他电源进行供电的10 kV馈线上。在供电进线与备用进线均失电导致母线失电的情况下，闭合35 k V母联开关或将部分优先级较低负荷切除再将35 k V母联开关闭合，使用拉手开关将切除的负荷转移到其他电源供电的10 kV馈线处。
(2)变压器故障。该故障包含单主变故障及多主变故障。单主变故障发生时，若满足容量限制，可闭合10 kV母联开关，把负荷转移到另一台变压器10 k V母线上，也可切除优先级较低的负荷，再进行母联开关闭合。多主变故障发生，只可使用拉手开关，将重要用户进行优先恢复转移到其他电源供电的10 kV馈线处。
(3)10 k V馈线故障。针对10 k V馈线出现的单点或者多点故障，可使用拉手开关进行负荷转移。
3.2 配电网35 kV电源故障恢复步骤
由于配电自动化水平日益提高，含有大量FTU、DTU和RTU，基本可实现“三遥”。因此，可实时采集配电自动化系统的运行情况，将其传至配电SCADA系统，以便为调度部门提供工作参考。针对配电网35 kV电源故障，通常进行以下恢复步骤:
(1)获取故障前后配电网的运行情况数据，如节点电压、网络参数、支路电流、断路器状态、节点负荷等。
(2)35 kV发生进线故障时，优先实现35 k V电压的恢复路径。
(3)若无法实现35 k V电压全部失电负荷的恢复，则将故障区域的10 kV馈线负荷容量及相邻电源点进行恢复。
4 案例分析
本文主要讨论某35 kV进行故障的供电恢复过程。根据上文分析，针对35 k V进线故障情况可知，该故障发生的原因主要有以下两种:(1)由上级电源直接进行供电。(2)由上级电源使用其他变电站母线进行供电。
综上可知，35 kV进线故障恢复过程主要使用两种方案进行供电恢复:(1)使用备用电源供电。(2)使用与上级供电电源连接的电源对其进行供电恢复。
5 结束语
本文讨论了配电网故障数学建模的情况，探讨了配电网的网络拓扑表示与搜索方案，给出了常用的配电网故障定位方法，针对配电网永久故障情况进行了分析总结，结合实际的35 kV配电网进线故障进行了分析研究，给出了具体的故障恢复方案及实现步骤，验证了提出方案的可行性。
摘要：针对快速实现配电网故障恢复的问题,对智能配电网的故障、网络重构及故障恢复进行了分析。通过建立包含约束条件的配电网故障快速恢复数学模型,对网络拓扑搜索进行了研究。利用网络拓扑搜索与故障信息矩阵相结合的方法,解决了配电网故障定位问题。并就常见的35 k V永久配电故障,给出了35 k V电源故障快速恢复方案,针对解决方法进行了实际案例分析,验证了所提出方案的可靠性及有效性。
关键词：配电网故障,网络拓扑搜索,故障恢复,网络重构
参考文献
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配电网故障及其控制措施研究 第8篇
随着社会经济的不断发展, 人们生活水平的不断提高, 人们对电能也越来越依赖, 其对供电的可靠性也提出了越来越高的要求。而配电网是为广大电力使用者进行直接性的电能分配的网络, 所以人们越来越重视配电网的安全以及其供电的可靠性, 然而我们国家现在的配电网由于很多的历史原因, 还是较为落后, 其在很多方面仍然存在较多的缺陷, 这些方面如:网络结构以及运行维护和技术管理等, 这就导致了配电网频繁发生故障, 特别是在诸如雷电以及大风等恶劣的天气状况时, 发生配电网故障的现象就更为频繁了, 这对人民群众的生产以及生活用电造成了很大的影响, 所以, 应该认真的分析配电网故障问题, 并且以此为基础, 寻找到一些切实可行的对配电网的故障进行控制以及使配电网安全进行保证的措施。
1 配电网频发故障的原因探讨
1.1 雷电过电压的影响
在我国配电网上其在防雷方面仍然具有比较大的局限性存在, 由于配电电路与输电线路不同, 其不可以在全线上都架设避雷线, 因而在一般情况下缺少对直击雷进行保护的相关措施。又因为配电网绝缘的水平不高, 所以不仅直击雷可以对其造成危害, 而且感应雷也可以。对配电网来说其进行防雷的主要措施就是在配电网之上安装避雷器, 但是在有较大的雷电流以及较高的过电压的时候, 往往会随着避雷器的动作其绝缘子会有闪路状况的发生。其次, 配电网避雷器的安装无论是从对其进行的选用、安装以及接地和维护其操作都是很不规范的。在我们对配电网的防雷展开调查的时候发现避雷器在配电网中德使用是不一致的, 既有氧化锌的又有碳化硅的, 而且其避雷器的额定电压以及荷电率也是不一致的, 除此之外还有人们对避雷器的接地没有给予足够多的重视, 这就很容易出现配电网故障。
1.2 内过电压的影响
在6~35k V电压中的电网所属的系统为中性点非有效接地, 在这个系统中有较高的内过电压的水平, 而发生最为频繁的就是弧光接地过电压以及磁谐振过电压这两种, 在电网的电容电流超过11.4A的时候, 一旦电网单向接地的发生, 就不可以指望熄弧, 必然会在电流过零的时候再熄弧, 而会在峰值的附近再次燃起, 这样就会使得间歇性的电弧接地现象产生。因为电网从本质上来说其就是由电感以及电容共同组成的一个网络, 其间隙性的熄以及重燃会使得电磁能产生强烈的振荡反应。
1.3 运行环境的影响
众所周知配电线路往往都设在道路的旁边, 其运行换旧较为恶劣, 因为配电线路在路的两边而且其杆塔部也相对较低, 这就使得汽车荡起产生的尘埃很简单的就会被吸附到绝缘子之上, 这就容易严重污染到绝缘子。而因为配电网污染不会像输电网那样会导致大面积停电现象的发生, 因此没有被人们给予足够的重视, 但是在配电网绝缘子被污染之后, 在其使得漏电的电流到达相当的程度之后, 就会导致绝缘子被快速的恶化或者是炸裂, 导致接地短路的现象发生, 导致单向接地或者相间短路故障形成, 这个原因还容易造成配电网的绝缘子炸裂故障的发生。
1.4 树木的影响
因为配电线路大部分都在街道的两旁或者是路的两边, 而这些地方刚好就是街道或道路进行绿化的地区, 这就导致了线树有非常大的矛盾, 尤其是现在种植的那些速生树木, 其在春夏之季新生的纸条就会在风的影响下不时的扫向线路, 从而使得线路单向接地或者是相间短路故障发生, 甚至有些会在有风有雨的天气状况下使得一些树木倒在路边上, 这就使得经常发生线路倒杆断线的现象, 所以我们可以说线路下的一些树木容易使得配电网发生各种故障, 其在配电网故障中所占的比例比较大。
1.5 线路结构的影响
在6~10k V的配电线路之中, 为了尽可能的节省线路杆塔一般会使用多回线路同杆架设的方法, 这就使得相间距离或者回路之间的距离比较小, 这样的情况下一旦其中有一条线路有单向对地放电爬弧的发生, 电弧就会对其周围的空气进行离解, 这就很容易使得相间或者多回线同时发生短路的现象发生, 在严重的情况下还会使得倒杆断线的现象发生。
1.6 配电网安装运行和管理上的问题
由于以前人们普遍对配电网没有足够的重视, 所以在配电网进行安装、运行维护以及管理上会有很多的问题存在, 一些对配电网的调查显示, 有很多地方对于配电线路的架设程序不太规范。其在安装前并不对配电线路的绝缘子进行试验, 而且在其运行中也不进行定期的维护, 而有的绝缘子在安装时在其上面积的泥土在其经过多年的运行之后, 仍然在其上面, 以致于产生配电网绝缘有很多的弱点。
1.7 配电网设备问题
在一个配电网之中配电设备众多, 而这些设备对配电网的安全有着直接的影响, 在对城乡的电网进行改造的过程中, 有部分单位只是盲目的追求超低的价格, 这就导致了一些存有质量问题的设备在电网中被使用, 从而导致这些设备事故对电网的安全与稳定运行带了一定的影响, 致使其不能正常运行。
2 降低配电网故障的措施
通过上文对故障原因进行的分析, 提出了以下措施来来对配电网的故障进行有效地控制:
2.1 加强配电网的防雷保护
因为避雷器是配电网最为主要的防雷措施, 所以首先要把对防雷器的保护进行规范, 这些规范可以选用有较好保护性能的氧化锌避雷器, 而把碳化硅避雷器给淘汰掉, 而且还需要对避雷器的运行维护加强, 并且将避雷器的接地引下线工作规范好, 从而使得避雷器接地的接地地阻得到降低, 在雷电活动较为强烈的地段对其架空线采取应对直击雷德保护措施。
2.2 要加强对配电网的全过程质量管理
对配电网整个过程的质量管理进行加强, 需要从设计以及安装方面进行着手, 对其进行规范化的管理并且要对配电网定期的进行检修, 将劣质的绝缘子给淘汰掉。在对环境的污染较为严重的地方, 而且线树矛盾较为突出的地段, 其最好是使用绝缘架空导线或者是电缆入地的方法。要对配电网的运行以及维护加强, 就必须将线路下的违章建筑给清理掉, 并且制定相关措施来有效地防止车辆撞线路杆塔, 并且防止外力对其进行的破坏, 尤其是要重点保护多用同杆架设的杆塔。并且要对配电设备的运行以及管理进行加强, 把配电设备大质量关口把好, 禁止劣质的设备进入到电网之中, 并且要做到对配电设备的试验以及检修进行加强, 从而使得设备的健康水平得到提高, 而且使得配电网的供电可靠性得到提高。
3 结束语
综上所述, 我们可知配电网就是一个直接面向区域的网络, 它的安全将会对人们的生产以及生活用电产生着直接的影响, 所以我们需要对配电网给予足够的重视。因此要对配电网的问题进行研究, 对配电网的故障进行控制, 并且全面治理配电网, 使其供电的可靠性以及其安全的运行水平得到提高。
摘要：本文结合相关的资料, 在配电网的基本结构和内、外过电压的水平以及对其进行的运行与维护等等方面, 系统的研究了配电网故障。配电网故障发生的原因有很多, 由于配电网内部有有较高发生几率的过电网, 而且其有很大的可能性会遭到雷击, 而且其在防雷方面才用的相关措施较为薄弱, 尤其是对于直击雷的相关保护措施较少, 这样就使的内部过电压以及雷电过电压对配电网共同的作用, 在很大程度上威胁到了配电网的安全运行。除此之外, 运行环境较为恶劣以及运行维护不正当都是造成配电网频发故障的主要原因。本文提出了一些措施来降低配电网故障, 而且探究了如何将配电网的防雷保护加强, 通过运用自动追踪补偿消弧接地过电压对配电网故障进行处理, 可以使得配电网的故障建弧率得到有效地降低, 除此之外还需要对配电网的运行维护以及相关设备加强其管理。
关键词：配电网,故障建弧,控制措施
参考文献
[1]朱晓探, 杨成钢, 李景禄, 杨廷方.配电网故障及其控制措施研究[J].长沙电力学院学报, 2011.
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[4]张华.浅谈城市配电供电可靠性[J].科技情报开发与经济, 2013.
配电网故障快速定位系统研究 第9篇
关键词：配电网,故障快速定位,柱上故障监测终端,故障区段定位,GPRS,容错性
0 引言
基于配电网自动化技术[1]进行故障定位是指在故障发生后,控制主站根据线上智能化装置[2,3,4,5]采集的故障数据,利用配电网络结构信息和故障数据自动判断出故障发生位置[6,7]。笔者根据该配电自动化思路,设计了一种由柱上故障监测终端识别故障、控制主站定位故障区段、两者通过GPRS通信管理机进行无线数据交换的配电网故障快速定位系统。本文着重研究柱上故障监测终端的故障判断算法、控制主站的高容错性的故障区段定位算法,并采用软件仿真方法对该系统进行可行性验证。
1 系统整体架构
配电网故障快速定位系统采用3层架构,即控制主站、GPRS通信管理机及柱上故障监测终端,如图1所示。配电网发生故障时,柱上故障监测终端采集故障电气量判别出故障类型,生成报文并通过GPRS通信管理机传输到控制主站,控制主站解析报文后采用高容错性的矩阵算法判断出故障区段。
1.1 柱上故障监测终端
柱上故障监测终端基于32位DSP开发,负责故障类型识别,主要由采集模块、核心处理模块、无线通信模块、电源模块等组成,其硬件结构如图2所示。
1.2 GPRS通信管理机
GPRS通信管理机负责上传测量信息和故障信息、接收控制命令、设置柱上故障监测终端在线参数、系统对时及远程复位等任务。
1.3 控制主站
控制主站基于B/S架构,采用高级语言编程,可接收柱上故障监测终端上传的数据,并可下传控制命令。其主要功能包括监测、在线参数设置、故障区段快速定位、故障位置界面可视化等。
2 配电网故障识别算法
2.1 短路故障识别
短路故障识别方法应用较多的有电流突变法和过流速断法2种方法。有些接地短路故障中的短路电流是逐步增大的,电流突变法无法检测到这种短路电流,从而不能做出正确判断。因此,本文采用过流速断法识别短路故障。
2.2 接地故障识别
中国中压配电网系统普遍采用中性点经消弧线圈接地方式[6],消弧线圈的补偿作用使得单相接地故障识别很困难。本文采用全电流法进行接地故障识别。
全电流法识别接地故障原理:当配电网发生故障时,流过故障点的零序无功电流矢量方向在Y轴正半轴,当线圈欠补偿的程度比较大时,流过故障点的零序无功电流矢量方向在Y轴负半轴。由于线路对地绝缘电阻等形成的有功电流分量方向在X轴负半轴,则故障支路的零序全电流(零序无功电流分量与有功电流分量的合成)矢量方向在第2或第3象限,非故障支路的零序全电流矢量方向在第1象限,因此,可根据零序全电流矢量方向所在的象限识别故障。如果监测点的零序全电流矢量方向在第1象限,则该点无故障,否则有故障。
3 配电网故障区段定位算法
基于配电自动化技术的配电网故障定位算法主要是拓扑矩阵算法,但该算法的容错性低,当配电网故障信息受干扰而发生畸变或缺失的情况下,其很难做出正确判断。本文采用三态标识法重新定义矩阵内元素,并对算法的容错性进行了研究,分别对故障信息上传失败及上传畸变的错误进行分析,并提出了相应的解决方法。
3.1 通用矩阵算法
假定配电网拓扑结构如图3所示,把各个柱上故障监测终端唯一编号与图3中节点对应。
根据“节点i如果有子节点j,则Dij=1,其余皆为0”的定义原则得出配电网拓扑描述矩阵D为
假设节点4后面区域发生故障,按照全电流法原理,节点4、3、1应检测到故障,而其他节点不能检测出故障,从而得到故障信息矩阵F为
然后定义一个子节点矩阵E,起始为一个1行10列的零矩阵。构造原则是节点i有n个子节点,则ei=n,其余不变。由此可得子节点矩阵E为
最后利用故障区段判定准则定位出故障区段:① 当F中元素fi=1时,查找E,若ei>0,查找D,若D中所有元素满足dij=1(i≠j)时fj=0,即满足
根据上述判定准则,当f1=1且e1>0,但是d13=1时对应的f3=1,则sum不等于0,则节点1及其子节点之间肯定没有发生故障;逐步推理,当f4=1且e4>0时,若同时计算得sum=0,则故障发生在节点4及其子节点之间,即节点4和5之间,与假设一致。
以上所有情况都是在理想状态下进行的。在实际工程中,当配电网络受到干扰或是柱上故障监测终端发生故障时,会出现常见的故障信息缺失及畸变情况,下面就这2种情况进行分析并提出解决方法。
3.2 故障信息缺失
本文对确定上传的节点信息按原有方式处理,将上传失败的节点定义为-1,即在F中对应节点定义为-1,这样就形成了-1、0、1三种状态。假定图4中节点3上传信息失败,则F为
然后采用节点还原法还原出节点的真实值,修正原理如下:
(1) 若节点i的父节点m的值fm=1,且节点i只要有任何一个子节点n的值fn=1,则fi=1。
(2) 若节点i的父节点m的值fm=0,且节点i的所有子节点n的值fn都为0,则fi=0;
(3) 若节点i的父节点m的值fm=1,但节点i的所有子节点的值为0或-1,则针对值为-1的节点k,进行其所有子节点的判断,重复步骤(1)和(2)中节点i的子节点判断方法。
(4) 若节点i的父节点m的值fm=0,但节点i的所有子节点的值为0或-1,则进行步骤(3)中节点k的判断方法。
(5) 若节点i的父节点m的值fm=0,且节点i只要有任何一个子节点n的值fn=1,则fi=1,此时故障信息发生畸变(解决方法将在下节介绍)。
经过上述5步可得到新的F,按照原有判定准则即可得到准确故障区段。
3.3 故障信息上传畸变
故障信息上传发生畸变时,F也会发生畸变,如果此时按照原有判定准则进行判断,则会出现相互矛盾的多重故障。畸变判断原理:根据已有信息定位出的故障信息区间,生成故障区段矩阵L(其构造原则:若判断出距离节点i后一区段内有故障,则li=1,否则li=0),然后对L中的元素做逻辑运算,得到故障期望状态矩阵F*。以图3为例,F*中元素构造原则如式(2)所示:
式中:“|”指逻辑运算或;“&” 指逻辑运算与。
接着F*与实际上传的故障信息矩阵F比较,若两者相同,则没有发生畸变,按照原有结果输出即可,否则,则要进行故障信息畸变矫正。本文通过构造矫正函数和一定的信息畸变矫正策略来实现信息畸变时的故障区段定位。构造的矫正函数为
式中:N为配电网拓扑结构的总节点数;fj为节点j的实际上传状态;f*j为节点j的期望状态(由式(2)可得);W(j)为区段lj发生故障的概率,取值在0～1之间,在这里取1。
具体畸变矫正策略:
(1) 首先设F1=N,F2=N。
(2) 设程序外循环次数m=S(S为故障区段矩阵L中的有故障的区段总数),当m=0时,程序结束,程序结束后会生成最终正确的矩阵L*。
(3) 判断m是否为0,若m=0,程序结束,此时的L*中的故障区段为最终正确故障区段;若m≠0,进行步骤(4)。
(4) 设定程序内循环次数为n=C
(5) 按照数学组合方法在L中选取m个故障组成新的故障区段矩阵L*,然后将L*带入式(2),得到F*,进行步骤(1)。
(6) 将F*和F带入式(3),得到F′1,若F′1=0,判断结束,跳出全部循环;若F1≠0,进行步骤(7)。
(7) 对F′1和F1进行比较,若F′1<F1,则F1=F′1,L=L*。若F′1=F1,则把L*带入式(4),得到F′2,若F′2<F2,则置F2=F′2,L=L*;若F′2=F2,则置L=L*,进行步骤(8)。
(8) n自减1,并判断n是否为0,若n=0,则m自减1,返回步骤(3),否则返回步骤(5)。
经过以上8步,L中li=1的节点i后面区段即为准确故障区段。
4 软件仿真结果
在Matlab软件环境下对高容错性的配电网故障区段定位算法进行仿真,对图3所示的配电网拓扑结构的仿真结果见表1。从表1可看出,该算法可在故障信息缺失和畸变情况下准确定位故障。
5 结语
设计了一种配电网故障快速定位系统,该系统采用控制主站、GPRS通信管理机、柱上故障监测终端3层结构,详细介绍了柱上故障监测终端的故障识别算法及控制主站的故障区段定位算法。为了提高故障区段定位算法精度,采用三态标识法对传统矩阵算法进行改进,改进后的算法在故障信息缺失和畸变情况下可准确定位故障,容错性很高。仿真结果验证了改进的故障区段定位算法的可行性。
参考文献
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[5]宗剑,李冠一,李晓波,等.配电网单相接地和断线故障选线定位方法[J].工矿自动化,2006,32(4):35-37.
[6]刘健,倪建立,杜宇.配电网故障区段判断和隔离的统一矩阵算法[J].电力系统自动化,1999,23(1):31-33.
故障指示器在配电网故障定位的应用 第10篇
关键词：故障定位,故障指示器,配电网自动化
一、二遥故障指示器的故障定位策略
通过设计、建模、调试、安装, 将二遥故障指示器部署到公司各架空线路, 然后将故障指示器的二遥信号利用GPMS信号传送到配电自动化主站。配电网自动化主站系统实时接收开关、故指遥信与量测信息, 准实时接收公专变量测信息。当故障发生时, 系统可以接收到的多元信息, 结合配电网一次设备的拓扑, 对故障区间、停电跳闸点、停电区间进行分析[1]。针对故障区间, 调度员通知配抢区间来缩短故障修复时间;针对停电区间调度员发布到GPMS, 再有GPMS发布到SG186向社会公布。
1.1故障区间研判
1.1.1故指动作情况。短路故障发生后, 故障指示器感应到故障电流及停电信息后, 上送短路动作及相应量测信息, 配网自动化系统接收到故障指示器后进行预处理。经预处理后的故指被认为是真正发生动作的故指。故障区间的定位逻辑为:最后一个动作故指与其供电范围后第一个未动作故指之间的区间。
1.1.2故指未动作情况。若馈线上安装有故障指示器且故指运行正常, 当故障时故指没有动作, 由用采上送的停电事件触发故障研判, 最后除了推出跳闸点外, 还会将跳闸点与其供电范围后第一个故指之间的区间判断为故障区间。
1.2停电区间研判
1.2.1基于故障指示器与公专变召测的研判。由故障指示器定位出故障区间, 然后对整条馈线的配变进行召测, 若故障区间内的配变召测无返回则认为是刚刚停电, 然后根据召测的其他结果一起判断出停电的跳闸点[2]。与以往只依靠召测结果进行研判最大的不同是它能有效结合故障指示器与公专变来判断, 防止虽发生故障却由于用采返回为空值而造成的无跳闸点的情况。
1.2.2基于停电事件与公专变召测的研判。停电事件上送后, 对整条馈线的配变进行召测, 召测的结果若返回为空, 且已上送的停电事件, 则认为是刚刚停电, 最后根据召测的其他结果一起判断出停电的跳闸点。
1.3多元研判的容错
1.3.1故指预处理。故障指示器动作时, 量测信息会一起上送, 配网自动化系统接收的到故障指示器的动作后, 结合上送的故障电流、短路电流等信息对动作的准确性进行判断。实际情况下, 经常有短路动作与复归一起上送的情况, 为防止这种情况, 系统会延迟两分钟判断是否有复归信号上送, 若有则滤除此动作。若此时本馈线已经有开关跳闸信号上送, 则不再进行延迟判断。
若由于故障指示器动作时, 没有相应的量测变化, 最后被认为没有故障发生, 此时系统会对故指进行召测, 判断其负荷电流是否为0或对地电场是否为0, 若是则认定为故障。否则不是故障。
1.3.2故障定位容错。从故障指示器的定位看准确率主要依靠于最后一个故障指示器是否动作, 若其动作则故障定位准确, 若其不动作, 则故障定位扩大。由于系统无法将未动作的故指认定为动作的故指, 所以故障区间是否扩大系统无法确认。但系统可以分析一下馈线的下游故障指示器数据情况, 若其数据已经不刷新则进行提醒。
二、应用效果
我们在霍童所10 k V配网中安装了配电线路故障定位系统, 并获得了较好的运行效果——降低了配网线路巡线人员的劳动强度, 缩短了故障查找的时间, 显著提升了供电可靠性。实践研究表明, 该配网自动化系统有着先进、合理的设计, 能够十分稳定、可靠地运行, 经济效益和社会效益十分显著。该所10 k V线路在雷雨天气经常会有跳闸问题出现, 因为地处山区, 地形条件较为复杂, 而且线路较长, 所以巡线人员的工作难度较大。通过近期跳闸统计表明, 安装配电线路故障定位系统后, 缩短的跳闸故障点查找时间在60 min左右, 加快了事故处理速度, 降低了配网线路巡线人员的劳动强度, 同时, 也不会损失较大的供电量, 提升了供电可靠性。
三、结束语
通过上文的叙述分析我们得知, 10 k V 配电线路是我国电网中十分重要的组成部分, 它对供电质量和供电可靠性会产生直接的影响。但是因为自身特点, 10 k V 配电线路在一些恶劣天气或在其他因素影响下容易出现故障, 采用传统的人工巡视查找方式存在较大的问题和弊端, 已经无法满足现阶段人们生产、生活对供电可靠性的需求。针对这种情况, 我们可以应用二遥故障指示器来判断故障区域, 提升供电可靠性。
参考文献
[1]国家电网公司.国家电网公司配网故障研判技术原则及技术支持系统功能规范[M].
配电网运行故障原因及预防措施分析 第11篇
关键词：配电网；运行故障；原因；预防措施；研究
中图分类号：TN915文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0103-02
近年来，随着我国社会经济和电力行业的不断发展，配电网运行管理水平有了很大程度的提升，但实践中依然存在着一些运行故障问题，影响因素也呈现出多元化的特点。
1配电网运行故障及原因分析
1.1雷电等自然灾害
对于配电网而言，其电力用户直接连接，配网系统规模非常的大，市区、市郊以及农村地区均可见到，因此配电网难免会遭受雷电等自然子灾害的影响。然而，国内部分地区的配电网防雷布设并不完善，尤其是耐雷、绝缘水平相对较低。实践中我们可以看到，配电线路与普通输电线路存在着差别，不会全线铺设避雷线，通常没有直击雷保护策略，感应过电压可能对配电网造成非常的严重的危害。对于配电网而言，其最重要的防雷措施和手段是设置避雷器，然当雷电过电压过大时，则避雷器就会动作，绝缘子出现闪络；当避雷器接地未受到重视时，接地设备电阻出现了严重的超标现象，以至于雷击电流难以快速入地。在雷电天气条件下，上述缺陷问题会给整个配电网运行的安全可靠性产生严重影响。
1.2配电网日常管理与谐波问题
从实践来看，配电网检修、管理人员流动性非常的大，工作人员自身的业务素质和水平提升速度比较慢，特别是技术层面容易出现脱节现象，因此难免会增大配电网运行故障问题发生的几率，增加检修难度。实际管理过程中，部分重要数据信息、运行经验等很不能及时准确的记录下来，导致配电网运行管理工作非常的被动。同时，谐波问题也是影响配电网的一个关键因素，即很多企业在招商引资的引导下，先后落户广大农村地区，成为电能消耗大户；在配电网运行实践中，线路感性负载增大、或者产生大功率非线性负载，以至于电网无功功率增大，进而形成高次谐波；对于该种问题，如果不及时采取应对措施解决之，则电压、电流波可能会出现畸形，严重影响设备的正常运行。
1.3短路故障问题
配电网运行过程中，如果出现短路故障问题，则可能会造成配电网故障。近年来，随着我国电力事业的快速发展，架空绝缘线数量不断增多，遭到雷电袭击的可能性也不断增加。城市配电线路处于高层建筑物之间，避雷设备安装以后，会对整个配电线路起到保护作用；而广大农村区域，配电网线路遍布田间、丘陵甚至山岗，其最高点或称为雷击事件发生的主要地点。对于雷击电压而言，数值非常大，产生瞬间高电流，配电线路相距与绝缘性能不能承受之。从而引起线路弧光短路、对地绝缘击穿。进而导致接地短路。同时，鸟类在配电线路上筑巢，也会造成配电网短路，进而引起跳闸。比如，鸟类经常将巢筑在低压令克箱及其底部洞口，如果过电流出现、低压栅式熔丝片熔断，则可能会造成鸟巢起火，配电线路运输事故问题因此发生。此外，配电线路本身也可能存在着问题，比如导线弧垂太大，大风天气条件下，导线会随风摆动，进而出现短路现象；配电线路实际不间断运行的时间过长，也会因导线绝缘性下降而出现短路故障问题。
2预防措施
基于以上对当前配电网运行过程中出现的故障问题及其原因分析，笔者认为要想加强故障问题预防，可从以下几个方面着手。
2.1有效防范外力影响因素
配电网运行过程中，为减少或杜绝因外力作用而造成的配电网运行故障问题，比如交通车辆对塔杆造成的损害，健在道路两侧位置上布设一些较为醒目的标语，高压危险、请勿靠近等字样；拉线上还要布设一些反光护套，这样就可以引起广大车辆驾驶人员的注意；采取防撞砌护策略，即表面涂刷反光油漆，定期或不定期地宣传教育，比如发传单、粉刷标语以及街头宣讲等方式，以引起广大群众的思想重视。同时，还要不断加大执法力度，对那些盗窃、或者故意破坏配电网系统的行为和个人，进行严厉打击；对配电网杆塔以及电缆等基础设施，定期运维，设警告牌、粉刷警示语。
2.2配电网谐波故障防范
对于配电网运行过程中的谐波问题，一定要高度重视。实践中，为有效改善供电质量和效率，最大限度地减少配电网运行中的能耗，全面提升配电网系统中的各种电气设备运行安全可靠性，必须做好无功补偿以及谐波处理工作。当幅值变化较大、出现多次谐波的大功率冲击负荷时，配电网电流、电压波形会出现非常大的畸变，这时应当采用局部谐波防治功能的动态无功补偿设备，同时还要注意电气设备的选择，或谐波补偿设备、或不产生谐波的设备。
2.3配电线路电压、容量有效调整
配电网运行实践中，应当以负荷情况为基础，对配电线路电压作适当调整，从而使线路电压一直保持合理或者标准水平。在高峰负荷时间段，可变损耗在总损耗中的占比会增大，建议适当加大电压，从而使其更加接近上限，确保配电网系统的正常运行；在低谷负荷时间段，可降低电压使其更加接近下限，这样可确保配电网的正常运行。通过有效调整配电线路的电压、容量，可确保整个配网运行的安全可靠性。
2.4加强防雷保护
配电网运行过程中，建议选用金属氧化物材质的避雷设备；做好杆塔、避雷设备之间的接地工作，尤其要注意避雷设备接地电阻的保护；在雷雨季节到来之间，应当对避雷器进行预防试验，尤其对重要用户、雷电区域，应当采用综合防雷保护措施。
3结语
配电网运行关系着供电质量和效率，因此应当加强思想重视和运行安全方法创新，只有这样才能确保电力行业的可持续发展。
参考文献：
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[3] 陈佩琦.10 kV配网线路故障起因及防范措施[J].科技创新导报,2012,(17).
10kV配电网故障定位系统 第12篇
配电网直接联系用户, 其可靠的供电能力和供电质量是电力企业经济效益的和社会效益直接体现。配电系统因为分支线多而复杂, 要找出具体故障位置往往需耗费大量人力、物力和时间。为了解决这个难题电网公司多采用了传统的配网自动化模式, 如FTU、DTU、TTU、光通讯, 建立大主站等等。但构建的成本高, 主要针对的是中心城网地带, 不能辐射到城郊或郊区或乡镇。我们在原有的故障指示器的基础上做了大量改进与创新, 经过多次实验研发了该系统, 此系统可显示出故障位置和故障时间和故障地点信息, 大提高供电可靠性, 提高工作效率。
一、系统功能
本系统建立的主要目的就是故障的判别和定位。判断需要依据, 所以根据线路上传的数据可衍生出更多的功能。
实时检测线路短路、接地、断线、停电等故障, 帮组运行人员快速查找到故障点, 提高配调和抢修效率, 提高供电可靠性。实时监测线路负荷电流、瞬时接地尖峰电流、线路对地电场, 对过负荷和瞬时性接地故障进行预警, 为安全供电提供决策依据。通过配电网无线数字故障指示系统的实施真正提高企业的现代化管理水平, 提高供电企业的各项经济技术指标。
二、系统组成
系统由数字故障指示器、数据集中器 (DCR) 和主站系统三部分构成。主站系统包括:服务器、工作站、配电网故障定位系统管理软件。
数字故障指示器 (FCI) :故障判断根据内部判据要求, 做出判断, 将故障一些特征信息通过数据集中器 (DCR) 传递给管理软件以确定故障类型。数字故障指示器主要是采集线路上的电流, 对地电场以及线路温度等特征信息, 结合软件系统机制, 可以大大提高接地故障检测的准确性;主要由数据采集模块、电源管理模块、数据处理模块、通讯传输模块等组成。
数据数据集中器 (DCR) :数据数据集中器 (DCR) 是主站与数字故障指示器的桥梁, 将主站命令和数字故障指示器采集到数据通过通讯进行数据交换与传递。主要由电源模块、数据处理模块、通讯传输模块组成
主站部分:由服务器、工作站、配电网故障定位系统管理软件组成。是本套系统的核心部分, 用来处理所收集到的信息, 完成对故障的定位和判断。
配电网故障定位系统软件主要用于管理本系统中的所有硬件设备, 同时根据数字故障指示器 (FCI) 提供的数据进行处理运算, 以判断线路故障类型, 显示线故障位置。从而达到故障判断与定位这一重要功能。表现层主要由五大功能模块组成:电网监控、设备管理、日志管理、系统管理、在线帮助等模块。
三、系统的工作原理
采用过流速断法。不论是两相接地短路 (电流缓慢增大) , 还是农网过流故障 (速断、过流定值整定很小) , 只要变电站出口跳闸, FCI也能检测到并给出故障指示, 是目前可靠性和准确性最高的判据。
接地故障电阻通常表现出很强的非线性和时变性, 特别是在故障初期, 这种特性更加明显。而接地故障回路是一个容性回路, 高频成分容易通过。所以, 接地故障量中通常含有丰富的暂态成分。我们公司采用“小波变换”来分析这类非平稳信号的以达到判断接地故障。
四、系统优势
1、在线取电
传统的障指示器使用的是电池取电, 且由于需要防水, 所以做灌浇密封处理, 不能更换电池, 缺点是使用寿命短, 一般在一年左右。我们采用新型材料, 在10A的情况下, 可取0.5W的功率, 而重量约为原先的1/6。我们的互感器会智能测量电网所提供的功率与自身消耗的能量, 让输入功率总是大于使用功率。当电网功率不足时, 主动关闭设备上的辅助模块, 以节约用电。
2、故障判断更新
我们采用“小波变换”法来判断接地故障。接地故障回路是一个容性回路, 高频成分容易通过。所以, 接地故障量中通常含有丰富的暂态成分。小波变换是分析这类非平稳信号的有效工具。
同时根据电流突变法和过流速断定值法, 接地暂态电流测量法等多种方法由服务端采集到的特征数据对短路、接地检测使用双判据, 使故障判断更加准确。
3、组网方便
现在我们采用树型网络形式:后台----数据集中器 (DCR) ----数字故障指示器 (FCI) 后台与数据集中器 (DCR) 通过GPRS通信联系, 而数据集中器 (DCR) 与数字故障指示器 (FCI) 通过短距离无线通信进行联系。数据集中器 (DCR) 与其周围数字故障指示器 (FCI) 通过后台录入服务器IP后, 完成整个系统自动组网。
4、在线准确测量负荷电流值
在电缆上安装一个导磁金属, 当该金属在闭合状态时, 导磁金属即可产生感应电流, 假设在金属上绕一层导线, 根据右手螺旋定则即可产生电压, 该导磁金属与导线称为感应架。
5、实时监测线路运行环境以及自动升级
我们在故障指示器的节点内加入了温度传感器模块, 以达到实时监测线路运行环境;后台服务器将需要修正的动态参数通过数据集中器 (DCR) 转发给各数字故障指示器 (FCI) , 以达到修改参数和一键升级的目的。
6、系统中所有设备均可自检
通过系统中自带的一套“健康管理机制”来定时实现前端设备状态的监测, 从而达到提醒用户及时更换故障设备, 以确保系统稳定运。
摘要：随着对配电网供电可靠性要求的提高, 配电管理系统对配电系统自动化技术也提出了越来越高的要求。配电网故障点的及时发现显得日渐重要, 是目前国内外研究的热点。论文针对当前配电网的需求, 对国内外在配电系统故障定位诊断方面已有的研究做出了深入的分析, 提出了一套切实可行的解决方案。通过多次现场实验验证, 可以有效地对10kV配电网中的故障进行快速定位和准确的故障判别。
关键词：10kv配电网,故障定位
参考文献
[1]吴学勤、陈树果等:《配电网故障定位应用方法的现状》, 《机电信息》, 2011, 12:1—3。
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