配电线路故障自愈控制技术的研究分析

配电线路故障自愈控制技术的研究分析

吕亚飞

宜昌三峡送变电工程有限责任公司高新区分公司 湖北省宜昌市 443000

摘要：配电线路是电力工程的主要组成部分，不仅可以提高用户的能源利用效率，还可以保证电能质量，同时将电力系统的主电网连接到用电用户。自愈能力作为智能配电线路的最大特点，可以很好地实现配电线路的自我预防和自我恢复。随着计算机技术和增量配电网的发展，提高智能配电线路的自愈技术也应着眼于规范自愈控制。只有这样，才能不断提高电网供电的可靠性。

关键词：配电线路；故障自愈；技术

引言

信息时代背景下，要求相关基础设施建设不断创新和完善，尽可能满足人们日益增长需求。目前各行各业都在向着智能化方向发展，输电线路智能化是未来电力系统的主要发展方向。

1配电线路故障概述

配电线路具有线路长、设备数量多、负荷分散等特点，线路还具有开放性和广泛性，且较少采取保护措施，在恶劣天气、外力破坏、电气负荷的影响下，线路故障发生较为频繁，严重影响了配电网的安全运行。配电线路故障主要有单相接地故障和相间短路故障2种形式，而造成这2种故障的原因主要有设备安装质量不合格、配网设备老化以及恶劣天气、外力破坏因素等。如果故障发生后，抢修作业不及时，就会进一步扩大故障的影响范围，进而影响供电的可靠性。供电可靠性是考核供电企业优质服务水平的硬性指标。因此，在配电线路故障抢修中，必须采取有效的抢修措施，提高供电的可靠性。在计算机技术和信息化技术发展背景下，在线路故障抢修中要合理运用自动化设备和专业的技术方法，监测并有效预防配电网故障，同时还应快速确定及隔离故障点，并结合故障的实际情况制定有针对性、有效的抢修措施，从而快速复电，尽量缩短故障停电时间，为供电企业树立良好的社会形象。

2配网配电线路常见故障分析

2.1变压器故障

变压器作为电力系统的核心组成，通过改变电压、安全隔离等手段提升电网体系的稳定性和安全性。一旦变压器发生故障，那么系统线路也随之出现问题。一旦遇到用电高峰，此时变压器处于高压工作的状态，自身温度迅速升高，变压器故障发生的风险大大提升。而遇到用电低谷的时候，设备存在空负荷的状态下，温度也会迅速升高，从而造成变压器故障。如果变压器的温度太高，那么变压器很容易被烧毁。

2.2接地故障

引发配电线路接地故障的原因较多。其中之一就是线路接触到金属而引发接地故障另一原因是人工处理技术存在不足，有关人员在展开配电线路安装工作的时候没有做好固定处理工作，这样一来很容易被外界因素影响，单相接地故障的发生率大大提升。配电线路本身就是电力运行工作的重要基础，肩负着任务巨大。电线分布的时候应当考虑多方面因素，配电建设自然会受到较多因素的影响。现代社会建筑物数量越来越多，使得配电建设工作承担的工作压力巨大。建设者应当将地形等多方面的因素考虑在内，穿越加多的建筑物及树木。这一环节一旦没有做好阻碍因素的清理工作，很容易发生接地故障。一旦发生接地故障，变电箱母线也随之改变，短时间内电流急剧增大，变电站电压互感器及线路供电设备被直接烧毁。

2.3短路故障

短路故障作为配网配电线路常见故障之一，引发此类故障的原因有很多。从而使得短路故障的排查工作和检修工作面临着较大的困难。具体来讲，恶劣天气，例如暴风雨、雷电等会导致配网配电线路断裂进而造成短路。腐蚀性强的气体、液体等也是造成配网短路故障的“元凶”。配网电路问题导致电力资源供给得不到保障，严重的情况会导致安全隐患，所以必须高度重视短路问题。

3配电线路故障自愈控制技术

3.1配电线路自愈控制技术概述

自愈控制:在不同区域内和各地区配电网不同层次的协调控制手段和策略以此实现技术经济优化，以便其能够做到自身感知、自身诊断、自身恢复，使配电线路在各种运行情况下可以让运行变得更安全、更经济，当配电线路发生故障的情况下，可以本着不损害本条线路上其他用电客户的供电需要的原则，尽可能减小故障的范围，继而提高企业的供电可靠性。增加柱上分界开关和信号收发器在配电线路主线的基础上，这样其自身就可以形成智能分界开关，在线路上的供电状态每时每刻得以监控。智能分界开关由自愈控制的主要站点对其进行控制，智能分界开关可以对一些区域比如有线路故障的进行诊断，并进行隔离故障区域、收集信息进而上报调度的工作，对有故障的地方进行识别、判断、隔离。自愈控制技术最大特色为功能的融合性特点:不需要或仅仅需要少量的人为操作，利用先进的保护控制算法，智能配电线路自愈技术既具有测控的功能同时还有保护的功能，作为一种崭新的智能控制技术，得益于科学的不断发展与技术的不断进步。

3.2智能配电网自愈控制的体系设计

现阶段，智能配电网自愈控制的实现方式主要有:运行监控技术、顺序控制技术、时序配合就地控制技术、调度中心集中控制技术、分布式智能终端就地控制技术等。智能配电网自愈控制有三种体系设计:(1)集中控制方式:通过互联网系统的相关功能发送故障信息，行准确查找故障方位，分析故障发生原因，从而保护配电线路正常运行。(2)分散控制方式:智能终端和保护装置互相配合实现分散控制，将局部信息作为依托使智能终端和保护装置能够恢复供电在消除故障之后。(3)集中－分散协调控制方式:将集中和分散控制的诸多优势相结合，使多级分布式协调控制管理得以实现。使得自愈控制主要站点恢复其他线路的供电，可以有效解决非故障区域不是必须停电的问题。供电可靠性、电能质量的提高为当前电力改革形势下企业争夺市场打下了坚实的基础，通过集中－分散协调控制方式，推进负荷不停电转移，避免因为短时停电对用户造成影响，维护了配电网的稳定运行，助力企业发展。

3.3智能配电线路自愈技术函数构建

对于比较简单的单电源单辐射配电线路，为了降低电网损耗我们可以使用规划算法从而找出优质解决方法;但是智能配电线路自愈控制是基于数据采集的技术融合，对当前配电线路运行情况进行自主的判断，通过智能化的控制手段帮助进行分析和决策工作。在规定时间里配电线路自愈控制以及我们对健康运行的追求使得智能配电线路自愈技术的运行变得愈来愈高效、愈来愈经济、愈来愈可靠也越来越安全。配电线路自愈控制过程中的人为干预微乎其微甚至没有，自愈技术对配电线路发现故障、决策处理和恢复供电具有积极意义，减少了停电带给人们的不便。智能配电线路自愈技术可以就变电站和用户供电部分连接起来，使得合理分布发电和电能储存变为可能。这样既能实现高效互动的需求侧管理，还能够优化供电可靠性。和传统的配电线路自愈技术络相比，智能配电线路自愈技术具备较好的“灵活性”，具备一定的抵抗线路故障或者突发性意外造成不好情况，“自愈”功能还可以将一部分产生的影响进行相关修复。一般在配电线路自愈技术故障恢复时，不仅要减少不必要的开关动作，还应该考虑恢复电网后电网运行的经济条件和快速有效恢复的方法。

结语

社会的发展带给人民更富足的生活质量，日常用电量越来越大，对于电能提供的充足性及稳定性有了更高的要求。因此，电力企业必须制定有效举措，保障供电线路的稳定性，提升供电质量。保障配电线路高效运行，一定要做好配网配电线路常见故障分析工作，同时优化运检举措，降低输配电线路故障发生率，优化巡检体系的智能化水平，保障电力事业又好又快地发展。

参考文献

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［2］陈广宇，柳慧琴，邱文祥，等．基于适应度的配电线路多故障抢修任务分配策略［J］．电力自动化设备，2020(11):67－74．

［3］冯小健，龙田广，宋云海．基于广域信息的10kV配电网故障隔离与供电恢复技术研究与应用［D］．昆明:昆明理工大学，2021．