智能配电网的故障处理自动化技术袁钦成（中国电力科学研究院北京科锐配电自动化股份有限公司）摘要：配电系统故障处理是一个系统过程。本文介绍了一些新的方案和方法，提出了网络式保护、分布式智能、故障点自动定位新方法，给配电系统故障处理自动化提出了新的思路。同时介绍了基于新型故障指示器技术的实用化的两遥配电自动化系统技术。关键词：故障处理；网络式保护；分布式智能；故障指示器；接地故障检测；故障自动定位1概述智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。智能电网的特点是“自愈、安全、经济、清洁，能够提供适应未来社会经济发展需要的优质电力与服务”。自愈——实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。因此快速故障定位、快速隔离故障，恢复非故障区域的供电，最大可能的减少停电时间和停电面积，显著提高供电可靠性和电能质量是智能配网的基本要求。我们可将其称为配电系统故障处理的自动化技术。为了对配电系统的故障处理的过程有一个系统的、清晰的思路，可以把故障处理过程分为三个阶段：1、故障发生瞬间，故障的开断和清除。通常由高压断路器配合以继电保护自动化装置在毫秒级内完成，如果继电保护速断动作，整个故障持续时间在100毫秒左右。但现在配电系统内特别是线路上，有多级开关串联安装运行，采用传统的电流保护原理的继电保护装置难以实现多个开关的互相有效配合，出现了保护的快速性与选择性的矛盾，一般出现故障后为保证故障的快速切除，都是让变电站出口保护先动作，扩大了停电范围，也没有充分利用多开关级联的优点。本文介绍了网络式保护的概念，它将有效地解决保护的快速性和选择性的矛盾问题。2、故障处理的第二阶段：故障区段的隔离和非故障区域的恢复供电。持续时间一般是秒级至分钟。过去配电线路大都是辐射性结构，且线路上没有其它开关，因此故障被开断的同时整个线路作为故障区段也全被隔离了。但现在配电线路往往采用环网供电或具有多电源供电结构的网络模式，因此故障后仅需要隔离故障区段，故障点前的非故障区段部分可以维持正常供电，故障点后的非故障区段可以通过转移供电方式由其它电源供电。这也是配电自动化技术中重点关注的问题。本文介绍了分布式智能的概念，与大多数技术文章关注的重点不同，故障转供的优化问题不作为重点。故障隔离和转供阶段关注的重点应该是：停电时间最短、停电范围最小、可维持正常供电的区段最大，在这期间，不需要重点考虑网络优化，而是只要考虑电压越限、功率越限的不等约束条件即可。3、故障处理的第三个阶段是故障点的定位和排除故障。通常需要数十分钟至若干小时。配电系统线路结构复杂、分支多，输电系统采用的故障测距、定位方法一般在配电系统不适用。而配电系统的单相接地故障的检测和定位就更复杂了。本文介绍了基于故障指示器技术的配电系统故障检测和定位方案，故障指示器在线安装，自动检测故障电流特征和接地信号电流，自动指示、自动复位，免维护、适用于在配电线路上大批量安装使用。与适当的通信方式相结合，可以在控制中心的地理信息系统平台上直接定位故障点，使得故障定位水平上升到更高阶段。2网络式保护技术－解决配网保护快速性和选择性的矛盾配点系统经过近几年的电网改造，一般将辐射型结构的线路，改造成手拉手的双电源环网或多电源环网结构。但这些配电网络一般还是采用开环运行的方式，网络中设置一台或几台联络开关，平时处于开断状态，联络开关两侧线路用一台或几台开关分段。分段开关和联络开关可以是负荷开关也可能是断路器。当采用负荷开关（或分断器）时，线路上的任何一点故障，都需要变电站出口断路器跳闸，以清除故障。当线路末端故障时，也会造成对线路前段和中段的负荷的不必要的影响。如果要使用断路器或重合器如不能解决保护配合问题，也只能当负荷开关使用。这是因为配电线路一般采用三段式电流保护，或反时限电流保护。其基本原理是根据短路电流的的大小设置不同的保护动作...
