智能配电网故障恢复的现状与展望
0 引言
智能电网日益成为电网技术的发展方向，智能配电网是智能电网的重要组成部分，其主要特征为具有完备的自愈功能，能最大程度地减少电网故障对用户的影响，并且支持大量分布式电源接入[1]。配电网直接面向用户，其自愈能力的高低直接影响电网对用户的供电质量。而配电网故障恢复是智能配电网自愈功能实现过程中重要一环，对故障恢复策略进行研究至关紧要。
配电网故障恢复问题，是指配电网故障发生后，在故障定位和故障隔离的基础之上，采用一定的故障恢复策略，对配电网的联络开关及分段开关进行操作，将断电负荷转移到其他馈线进行供电，及时找到非故障区的最佳恢复供电路径，完成配电网故障恢复的任务。配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题，是NP难问题的一种[2]。国内外很多研究学者对此作了大量的研究，从研究的类别来看，配网故障恢复策略大致可以分为三种：数学优化方法，启发式搜索方法，以及人工智能方法。
本文分析了近年来文献中提出的配电网故障恢复各种策略，阐述了当前配电网故障恢复存在的问题，并由此对配电网故障恢复的研究进行了初步展望。
1 采用数学优化方法的配电网故障恢复算法
数学优化方法因为有完整严格的数学理论基础，在配电网故障恢复问题上得到了广泛的应用，大致有整数规划法[3-4]、分支界定法[5]、混合整数法[6-8]等方法。1987年K.Aoki提出了建立分阶段配电网负荷的二次规划模型，使用递归二次规划求解故障恢复问题[3]。此后许多学者考虑把数学优化的方法应用于配电网故障恢复问题中，文献[4]在整数规划的基础之上，将故障恢复问题分解为两步，第一步先进行电网重构，尽可能为非故障区域提供电源供给，第二步非故障区域得到供给电源之后尽可能地对非故障区内的断电负荷供电。
Nahman等人应用分支界定法求解故障恢复问题[5]。Stankovic等人则提出了一种基于线性系统模型面向图的控制算法，利用混合整数规划求解控制策略[6]。文献[7]在保证快速恢复供电的基础之上，把非故障区相关联络开关及路径的选择转化为从不同的电源点到各联络开关的最短路径问题，采用动态规划方法
对恢复供电的路径进行最优化选择，并采用非线性多目标规划对恢复供电的多目标问题进行优化求解。文献[8]提出了改进的动态规划法解决配电网故障恢复的
问题，选定馈线恢复供电的次序为动态规划中的状态变量，同时通过对状态变量进行分组以及挑选最优状态等措施，降低状态变量的个数，加速故障恢复的时间。
采用的数学优化方法适用于处理系统规模不大、复杂性不高的故障恢复问题，只要目标函数存在最优解就一定能够找到最优解，但是供电恢复问题是一个NP难问题，单纯用传统的数学优化的方法存在着维数灾害的问题，同时也存在
计算量大，计算时间长，实时性不强等问题。
2 基于启发式搜索的配电网故障恢复算法
启发式搜索方法是配电网故障恢复常用的方法，大多是基于开关操作。在搜索的过程中依据问题本身特性，加入一些具有启发性的信息，确定启发性信息的方向，使之朝着最优解的方向优化。常用的启发式搜索算法有分级搜索法[9]、基于树结构的搜索法[10-16]、基于变结构耗散网络的算法[17-18]、基于一阶负荷矩法[19-20]、A*搜索法[21-22]等。Miu等人以恢复尽可能多的重要用户供电，尽可能减少开关的操作次数为优化目标，采用分级搜索的方法来解决故障恢复问题[9]。借助于配电网呈辐射性树状的拓扑结构，基于图论中二叉树[10]、最小生成树[11]的启发式搜索方法被提出。文献[10]采用二叉树及深度优先的搜索策略进行求解，但是这种方法的搜索空间大，求解速度较为缓慢。文献[11]提出了最优送电路径的通用模型和相应的优化算法解算模式，并以寻求最短的加权送电路径为优化目标，将故障恢复后的网络重构建模为一个寻找图的局部最小树问题。其他类型的树状结构，如待回复树[12]、分层供电树[13]等也被用来解决配电网故障恢复问题。文献[12]利用失电区域的网络总是保持辐射状的特点，把具有庞大数目联络开关、分段开关的开关组合优化问题转化为以联络开关为中心的待恢复树切割问题，降低了问题的复杂度，大大提高故障恢复的效率。文献[13]根据配电网的特征抽象出分层供电树的概念，借助于分层供电树用启发式搜索方法寻找供电恢复路径。除了基于树状结构的故障恢复，基于变结构耗散网络[14-15]、一阶负荷矩法[16-17]及A*[18]的配电网故障修复算法也被提出。文献[14]提出了一种基于变结构耗散网络模型的故障恢复算法，降低中压电网故障的影响。文献[15]在文献[14]的基础之上，考虑了向专线用户或综合负荷供电的分支馈线与
主馈线交接处具有特殊形式的隔离开关，结合所引入虚拟开关的概念，提出了基于变结构耗散网络的特殊配电网接线故障恢复的改进算法。文献[16]将供电恢复决策的复杂逻辑判断问题简化为对“孤立岛”求取最佳供电路径问题，根据所定义的联络节点一阶负荷矩的大小对“孤立岛”恢复供电路径的选择进行决策计算。文献[17]在文献[16]的基础上将一阶负荷矩方法和启发式搜索方法结合起来解决配电网供电恢复，先求出各个联络开关的一阶负荷矩，对“孤立岛”所有可能的恢复供电路径按步骤穷举搜索，搜索出可行的供电恢复方案，再利用所定义的评价函数确定最佳的供电恢复方案。穷举式搜索不适合大规模网络的故障恢复问题，其实用性受到了限制。文献[18]利用A*算法进行送电路径的优化，A*启
发式搜索评价函数有两部分组成，第一部分为从起始搜索点到当前搜索点的代价，第二部分则是从当前搜索点到目标节点的估值代价，而该方法的难点在于第二部分估值代价函数的选取。采用启发式算法的优点在于：具有实时性的特点，能够缩小搜索空间，在允许的时间内得到有效解；具有通用性的特点，形成的启发式规则可以用于各种结构的配电网；具有实用性，形成的启发式规则很容易地通过算法实现。不足之处在于：系统的初始状态对搜索结果影响很大，算法的稳定性不够好；启发式规则处理故障恢复问题时，难以得到最优解，计算效率不高；另外，在处理故障恢复问题的约束条件时也有局限。
3 基于人工智能的配电网故障恢复算法
近年来，现代人工智能方法以其独特智能特性在众多领域得到了广泛的应用，配电网故障恢复问题也不例外。国内外研究人员借助于人工智能方法提出了故障恢复的各种策略，使用的方法主要有专家系统、Petri网、模糊算法、遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、多智能体算法、禁忌算法、模拟退火算法、免疫算法、进化算法以及至少两种以上组合改进算法等。
3.1 基于专家系统的配电网故障恢复算法
专家系统把配电网故障恢复专家的知识与经验形成知识规则库，根据知识库和推理规则模拟实际做出决策的过程，得出具有专家水平的解答，用以解决实际出现的供电故障问题。朱骏等在文献[19]中提出了一种配电网系统恢复专家系统，把配电网恢复的专家知识转换为规则库以及推理知识，为调度人员提供安全可行的恢复方案。此外，将专家系统与其他算法相结合的恢复方法，也被很多学
者提出。文献[20]将专家系统与有色Petri网结合起来解决故障恢复问题。文献[21]则提出了基于面向对象技术的故障恢复专家系统算法，充分发挥了专家系统的逻辑推断能力在开关操作上的作用，而利用面向对象的技术将分级处理馈线设备的结构信息，同时也考虑了在故障恢复的过程中负荷的变化以及多目标优化，很具有实际意义。
基于专家系统的配电网故障恢复算法具有实时性的特点，能够应对大系统网络和多故障条件下的故障恢复问题，但是也存在不足之处，建立知识库耗时长，花费大，难以处理多约束条件，得到的多是次优优化结果；在一定的时间内需要更新知识库，另外难以应对尚未出现的故障恢复问题，专家经验有限性使得知识库不够完备。
3.2 基于Petri网的配电网故障恢复算法
Petri网是研究和模拟系统中同时发生、次序发生或循环发生的各种活动的有效系统建模工具。电力系统故障后的动态行为特征，符合Petri技术的适用范围。 Wu等人提出将Petri网技术应用到配电网故障恢复问题[22]，把供电恢复过程分解为断开连接和恢复供电两个过程，配网的开关状态和供电区域的带电状态用Petri网的库表示，开关的拉闸和合闸操作用变迁表示。文献[23]针对Petri 网难以应对大系统建模分析的问题，提出一种基于面向对象技术的Petri网故障恢复技术，降低了大系统Petri网模型的维数，提高了搜索效率。
用Petri网分析故障恢复问题，优势在于Petri网利用代数运算来描述配电网故障恢复系统的动态逻辑过程，方便程序化实现；Petri网所具有的并发处理问题的能力很适合解决具有并发特性的配电网故障恢复问题，不足之处就是Petri网不能适应网络结构拓扑关系的动态变化，难以应对大系统建模分析的问题，需要深入地研究。
3.3 基于模糊理论的配电网故障恢复算法
模糊理论是模拟人的模糊推理和决策过程的一种智能方法，它根据已知的决策规则形成规则库，把模糊化后的变量根据模糊规则库进行模糊推理，然后把决策结果量清晰化进行控制。模糊理论适用于处理不确定性、非线性等问题，模糊知识使用语言变量来表述专家的经验，接近人处理问题的方式，具有较强的鲁棒性。
而配电网故障恢复问题受电力系统各种约束条件的不确定性，网络结构参数的时变性等其他条件的影响，很难建立精确的数学模型。针对这种情况，模糊理论被引入故障恢复问题的研究。文献[24]应用模糊推理的方法进行故障恢复，将各种约束条件按专家的思想模糊化，同时搜索空间限于停电区域和边界。文献[25]则结合Petri网技术和模糊理论解决在线故障恢复问题。文献[26]在故障恢复算法集的基础上提出了一个用于故障恢复的模糊专家系统。
基于模糊理论的配电网故障恢复算法，借助于专家知识形成的规则库，有效地应对了故障恢复难以建立精确模型的问题，但是这一算法也存在着明显的不足，故障恢复信息的模糊化程度不好把握，如果简单模糊化故障恢复的约束条件等信息将导致故障恢复目标的实现精度降低；故障恢复专家信息规则库的初期形成和及时更新是一项繁杂的工作；另外模糊推理过程中论域选择、参数的选取等需要多次凭借经验试凑，难以把握。
3.4 基于遗传算法的配电网故障恢复算法
遗传算法是一种模仿生物遗传和进化的搜索优化方法，具有较高的鲁棒性和广泛的适应性，对问题的初始状态没有要求，没有复杂的数学求解过程，能够得到全局的最优解集。结合遗传算法的故障恢复策略，通过对分段开关和联络开关的状态进行二进制编码形成一条染色体，然后对染色体进行选择、交叉以及变异等操作，找到所有非故障区断电负荷恢复供电的开关组合序列。
文献[27]利用空间并行遗传算法来提高计算速度。文献[28]根据“面向问题的遗传算法”的思想，提出了利用遗传算法选择供电路径，用邻域搜索法确定需要断开的分段开关的恢复策略，减短了染色体的长度，提高了搜索效率，但不适用于多故障网络的情况。文献[29]通过构造的计算网络划定非故障区断电负荷的区域，以与计算网络相连的联络开关集合为电源集合，对计算网络内的断电负荷进行最佳路径搜索，搜索的方法为基于核心模式原理的遗传算法。如果不能为所有断电负荷恢复供电则调用邻域扩展算法扩展计算网络重新计算，或者利用停止基因实施甩负荷。文献[30]提出了一种非劣解分类遗传算法(NSGA-II)算法，用于解决多目标配电网故障恢复问题。与传统的GA相比较，这种方法不需要加权因子把多目标问题转化成单一目标优化问题。
此外遗传算法和其他算法结合应用于配电网故障恢复问题也被提出，文献[31]提出了一种改进的混沌遗传算法用于解决电力系统故障恢复问题，利用具有遍历性特点的混沌算法初始化遗传算法的种群，确保初始种群含有多种模式结构，用以加快算法的收敛速度，提高获得最优解的概率。
考虑到故障恢复问题的特殊性，自始至终需要满足整个配电网辐射性、无环网以及无电气孤岛的约束条件，然而基于遗传操作的过程中难免出现不可行解的情况，致使处理时间大为增加，处理效率大为下降，这些问题亟待解决。另外遗传算法本身存在着一些不足，搜索空间大，并行计算时间长，局部易收敛等问题，需要改进或者结合其他算法进行提高。
3.5 基于粒子群算法的配电网故障恢复算法
粒子群算法是通过模拟鸟群觅食行为而发展起来的一种群体智能演化算法，借助整个群体的信息共享和群体自身经验来调节个体行动，最终得到优化解集。与遗传算法不同的是，粒子群算法具有记忆的特点。基于粒子群算法的故障恢复，和遗传算法一样将开关的状态标志为“0”“1”，不同的是所有开关操作组合序列表示的是粒子群算法每个粒子的位置。它借助于粒子种群的全局最优和个体的历史最优位置调节算法的随机找寻过程，最终得到优化的开关操作序列。
文献[32]提出了一种基于改进二进制粒子群算法的配电网故障恢复算法。采用等效负荷模型简化网络，并且引入层次分析法求解多目标函数的权重值，较之传统的经验确定法更符合实际。文献[33]提出了一种基于节点重要度的骨架网络重构，利用离散粒子群优化算法实现骨架网络恢复重构。基于粒子群算法的故障恢复问题与遗传算法一样也存在不可行解的问题以及易于局部收敛等问题，这些是进一步研究的重点。
3.6 基于蚁群算法的配电网故障恢复算法
蚁群算法是一种求解组合优化问题的仿生优化智能算法，主要受启发于蚁群搜索食物的过程，蚂蚁会根据自己搜索的结果，在经历的路径上留下信息素（Pheromone）的物质，并通过感知这种物质，调整自己的搜索路径。
文献[34]提出了基于超立方体结构 ACO（HC-ACO）优化开关操作次序的蚁群算法用于解决故障恢复问题，提高了故障恢复的效率。文献[35]提出了切负荷最小和开关操作次数最少的恢复重构数学模型，与遗传算法和粒子群算法相比，其
优势在于蚂蚁个体在遍历节点的过程中得到的解均为可行解，缩小了搜索空间，大大提高了搜索效率。文献[36]在考虑到配电网保持辐射状限制的情况下，提出了基于随机生成树的改进蚁群算法，使用随机生成树算法来控制蚂蚁个体的行动，提高了搜索的效率。
3.7 基于多智能体技术的配电网故障恢复算法
多智能体是由多个智能体所组成的一个分散耦合机构，每个智能体保持着自己的独立性与自治性，能够异步解决自己所属“领地”的问题，同时这些智能体之间通过竞争、协同等机制协调处理公共事务。多智能体系统大多采用分层分散控制结构，对整个系统进行分散递阶控制，在结构上可以分为组织层、协调层和相应层，每层均有相应的智能体组成。故障恢复分区域、多目标、多阶段以及非线性等特点，符合多智能体技术研究的范围，所以基于多智能体技术的故障恢复的策略也顺应而生。文献[37]针对传统集中化控制中心管理模式难以应对多故障问题，提出了分布式智能体扁平化的控制模式，这些智能体除了负责应对所辖范围的故障和其他非正常情况之外，与其他智能体共享信息进行协调控制，提高了故障恢复的效率。
文献[38]提出了多智能体免疫算法，解决嵌入分布式能源配电网故障修复问题，同时根据随机树的方法对抗体进行编码，避免产生大量的不可行解。文献[39]提出智能体能够应对环境的变化，且与其他智能体协调，最后完成故障恢复的任务。决策树是通过负故障定位与故障隔离的智能体交互作用建立起来的，是用来做出故障恢复决策的。
多智能体技术与传统的集中式控制相比有着明显的优势，各个智能体能够各司其职，并行处理，使得故障处理的方式更加灵活，同时各个智能体相互之间又存在交互性的特点，能够统一协调处理。尽管如此，如何明确界定各个智能体故障恢复的任务，如何协调多智能体之间动作，以及如何通过多智能体技术确定最优解集，都有待于进一步的研究。
3.8 其他的配电网故障恢复算法
其他多种人工智能方法在配电网故障恢复问题中得到了应用，如禁忌搜索算法、模拟退火算法、免疫算法、进化算法等。文献[40]以断电负荷最少和开关操作次数最少为优化目标，多目标禁忌启发式搜索的方法进行故障恢复。文献[41]
定义了虚拟分闸节点的概念，将禁忌搜索算法应用于故障恢复问题中，同时提出了一种开关操作顺序生成方法。文献[42]考虑负荷恢复速度的同时也考虑了系统频率的稳定，利用遗传模拟退火方法制定负荷恢复计划，将增广潮流引入系统频率的计算，采用罚函数的形式处理各种系统约束。文献[43]将免疫克隆选择算法应用在船舶电力系统故障恢复中，其中克隆算子保证了种群的多样化，文献[44]将结合免疫机制的蚁群算法应用到配电网恢复中，克服了单一优化算法的不足。文献[45]采用家族树结构表征配电网，将启发式搜索算法和进化算法结合，进行阶段式的供电恢复，先用启发式搜索实现断电负荷供电，再用协同进化算法实现过载负荷的转移，最后再用启发式搜索切除过载负荷，但是多次采用启发式搜索算法，得到的结果并非全局最优。
4 配电网故障恢复存在的问题及其展望
当前，已有相当多的数学优化方法、启发式搜索方法以及现代人工智能方法等已大量地应用到配电网故障恢复问题，在研究的过程中存在一些问题尚待解决，归纳起来，大致有以下几个方面：
（1）配电管理系统模式日益成为配电网管理的主流模式，其高级应用包括网络分析、状态估计、潮流计算、故障定位、故障隔离以及故障恢复等其他功能。系统采集数据的准确性快速性，潮流计算的稳定性快速性以及故障定位与隔离的快速性，关系到故障恢复功能的顺利实现。如何做好故障恢复的前期工作，值得进一步深入的研究。
（2）配电网故障恢复问题为多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组合优化问题。建立更加准确地反映配电网故障恢复问题的数学模型，是处理故障恢复问题的关键。总结配电网故障处理的实际经验，建立更加符合实际的数学模型，有待于进一步深入的研究。
（3）现有的许多结论都是针对特定问题的数值仿真得到的，离实际系统的应用尚有距离。其原因一方面在于许多理论比如粒子群算法、蚁群算法等算法其理论基础研究不够成熟，另一方面在于现有算法工具如何更好地相互组合与配电网故障恢复问题找到契合点，也需要做进一步的改进。
（4）随着低碳节能型社会的建立，越来越多的
分布式电源以及微网嵌入到配电网中，对配电网故障恢复环节提出了更高的要求。分布式电源与微网的嵌入对配电网的影响，尤其是在故障恢复的影响，如何在故障恢复时发挥积极作用，都需要做进一步深入的研究。
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中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文） 题目：配电网单相接地故障的仿真分析学习中心：天津滨海奥鹏学习中心 年级专业：网络10春电气工程及其自动化 学生姓名：吴燕燕学号： 18 指导教师：郑淑慧职称：教授 导师单位：中国石油大学（华东） 中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间： 2011 年 12 月 23日 摘要
为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量，基于Matlab的Simulink仿真环境，搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素，对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(O～O．02 s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢，包络面积大，但与非故障线路首半波极性相反。仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响，为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。 关键词：配电网；仿真模型零序电流；单相接地故障；补偿度；故障相电压
第一章引言 我国35 kV、10 kV(6 kV)配电网中性点运行方式一般为不接地或经消弧线圈接地。当发生单相接地故障时允许继续运行1～2 h，及时查找故障线路和故障点是提高供电可靠性的保证。基于稳态分量的单相接地选线方法有5次谐波电流的幅值方向法【1,2】，注入信号源法【3】，零序电流有功分量法【4,5】等，由于稳态零序电流幅值较小，基于稳态分量的单相接地选线准确率不高；消弧线圈短时并联电阻【6,7】，可提高接地选线的可靠性，但不能很好发挥消弧线圈的作用。近年来，以小波变换为理论研究工具，分别提出了应用零序电流小波变换系数模值大小与极性【8-13】零序电流小波变换系数模值的积分【14】、零序电压流的小波变换系数之比【15】作为选线判据，但受短路时刻、网络结构、线路长度、接地点的位置、电弧电阻及被分析信号的数据长度、小波基的选取等多因素的影响较大。研究小电流接地系统单相接地暂态过程特点是单相接地故障选线和测距方法的理论基础，目前关于这方面的文献很少。
摘要 配电网是我国电力系统重要组成部分，它的安全稳定运行对整个电力系统的安全稳定起着重要的作用。在我国，电力系统中性点的接地方式对于电网的运行至关重要。目前主要的接地方式有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地、中性点经消弧线圈接地。我国中、低压配电网中性点大多数采用小电流接地方式,即中性点不接地、经高电阻接地或者经消弧线圈接地。由于城市电力系统的不断发展，电力电缆被广泛的使用，所分布电容也随着增大，从而导致了接地的电容电流大大的超过了运行规程规定，因此为了能瞬时自行熄灭接地电弧，采用了中性点经消弧线圈接地的运行方式，就是我们所常说的谐振接地。当在中性点不接地系统中，发生单相接地故障后，由于故障电流的比较小，系统还能正常运行一段时间，不会对用户供电造成影响。尽管如此，但假如长时间运行，要是则会引起其它更严重的系统故障，破坏整个系统安全运行。所以，要及时找到故障的线路并且切除故障。单相接地故障时，由于故障电流小，尤其在中性点的经消弧线圈接地运行方式中，因为电感电流的补偿作用，使故障电流就更小了，这会给准确的故障选线带来了困难。 目前在我国内已经提出了好多选线方法，不过每种方法都有其适用范围。本课题先简单讲解了各种选线方法所存在的问题和基本原理，接着介绍配电网的中性点的各种主要的接地方式和短路故障类型，主要分析了中性点的不接地系统及中性点的经消弧线圈接地系统在单相接地故障发生时的电气特征量，作为本课题的选线判据理论基础。 广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。该技术是基于同步相量测量技术,在现代高速的通信网络的支持下,对地域广阔的电力系统 运行状态进行监测和分析,为电力系统实时控制和运行服务的系统。广域测量系统对电力系统控制、保护、规划、分析等领域也有着深远的影响。从保护角度出发，还与放射性配电网的自身结构特征结合，来提出了一种基于广域信息的配电网接地故障选线。这种方法是从电力系统的最基本网络方程来出发，利用放射性配电网特征结构信息的矩阵和广域信息完成了对故障线路的判断。跟以往的方法比较，这方法不是利用故障的电流，而是利用通过广域信息来完成故障判断。这方法不仅能够判断线路是否发生对称故障，还能判断线路是否发生也不对称故障，比如：单相短路的接地故障。这方法有明确的物理概念还能判断出本线路末端的故障以及下一条线路出口处的故障。文中利用了33 节点的系统来验证了方法 的有效性。 在配电网中,单相接地故障率最高,尽快选出故障线路,对系统的正常运行具
中心城区智能配电网的规划和建设研究 发表时间：2019-03-27T16:23:08.217Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：董彬彬 [导读] 摘要：我国经济的高速发展离不开电力系统的有力支撑，而配电网身为电力系统中连接供电厂与用户的桥梁，其的运转水平与质量将直接影响到人们正常的生活水平。 （广东电网有限责任公司茂名信宜供电局 525300） 摘要：我国经济的高速发展离不开电力系统的有力支撑，而配电网身为电力系统中连接供电厂与用户的桥梁，其的运转水平与质量将直接影响到人们正常的生活水平。如今，城市的中心区域配电网往往会承担着高负荷、高密度等供电任务，处于整个配电网的核心区域，所以对于中心城区配电网的建设就显得尤为的重要了。随着各项先进技术的不断普及和应用，如今的配电网已经再向着全面智能化的道路不断的前进。笔者将结合自身多年的经验与学识，从配电自动化系统以及分布式电源等领域进行着手，深入的探讨如今智能配电网在中心城区的建设与探究，以期望可以为我国的智能配电网系统提供一定的帮助与参考。 关键词：中心城区；智能配电网；改造研究 智能电网作为电网发展的趋势，已经成为目前电网建设的研究热点。南方电网公司的发展目标为建设以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。 1.智能配电网规划目标的构建 1.1网架和设备的规划 配电网是由架空配电线路或电缆线路、配电变压器、断路器、补偿电容器、开关柜、各种开关设备等一次设备和继电保护、自动装置、测量和计量仪表、通信和控制设备等二次设备组成。配电网架规划是实施配电自动化的第一步。 1.1.1网架规划 网架满足安全性、可靠性、经济性要求，具有较强的灵活性和适应性，接线清晰可靠；正常供电方式能满足N-1准则，特别重要用户能满足N-2要求，N-1率达到100%。线路接线方式以双联络为主，单联络为辅，原部分复杂的多联络方式将按上述两种接线方式进行重组或优化改造。改造完成后，环网率达到100%，开关设备自动化比例达到100%。 1.1.2设备规划 对运行年限较长及运行状况较差的10kV开关柜进行更换，使之满足配电自动化建设要求；在现有运行状况良好但不满足配电自动化要求的环网单元、配电室开关柜的10kV开关柜加装电动操作机构、CT、辅助接点、故障指示仪等；业扩及城网改造设备，将按照配电自动化要求进行配置；改造完成后，试点区域内10kV线路设备自动化覆盖率达到100%。 1.2分布式电源的接入 电源目标： 分布式电源一般来说是一些分散在用户附近的小型发电单元，有风力发电、微型燃气轮机等。通常情况下，分布式电源不需要高压配电，根据自身的实际情况，主要需要中压或者低压的配电，而且自身具有波动性和随机选，并没有固定的数值。这也构成了智能配电网的另一个建设目标“即插即用”。想要对分布式电源进行有效的控制，就需要先了解其的特性。由于风能、太阳能等并不具备准确测量的能力，往往有着很大的随机选和波动性，很容易让电网的运行造成不稳定的因素，从而带来深远的影响。因而在智能配电网系统中需要建立动态实时系统，要全天候的无时不刻的对分布式电源进行有效的控制，实时的监测其的运行状态和功率因素等数值。 微网目前也是智能配电系统中的一个重要的因素，利用其的自身特性，可以有效的提升分布式电源的可靠性，提升电能的传输质量，并能提高对能源的使用效率。构建微网智能系统时，要通过静态开关实现和电网的联通，根据不同的运行状态，自主的选择并网还是孤岛，并能通过计算机的高速运算得出结论，有效的实现两种运行状态之间的不断转换。 2.中心城区智能配电网建设与规划研究 2.1与城市发展环境相协调的智能配电系统建设规划研究 我国人均土地资源相对较少，随着工业化进程的加快，土地资源愈发紧张。配电系统规划需与城市规划相协调，在配电系统规划中必须考虑环境因素和视觉美化因素，同时合理地利用土地等紧张资源，提高电网供电能力和优化资产利用率。实际规划中应通过梳理相关政策、标准和指导性文件，实地调研典型城市的配电系统规划与城市规划工作的衔接情况，归纳分析城市发展对配电系统规划资源和环境约束，提出优化配电系统与城市规划协调机制的建议方案。研究在资源和环境约束下的配电系统供电能力挖掘和规划方法、城市地区电缆接线模式、无功配置、中性点接地方式、继电保护和配电自动化方案；研究提高配电设备与周围环境的视觉相容性的方法等等。 2.2智能电网新型负荷特性下的负荷分析预测研究 用户互动是智能电网的一个显著特征。传统电网中绝大部分中低压配电用户都无法主动参与电网运行控制，且只有少量大型工业用户能够参与负荷调控。在下一代智能电网中，借助双向通信与网络技术，中低压配电用户能够根据实时的电价信息选择用电设备的开关时间，从而在高峰负荷时产生平移负荷消峰作用。这将从根本上对改善负荷曲线、提高电网利用效率发挥积极作用。同时，智能电网中大量中低压用户与大量储能设备（例如电动汽车）的参与电网互动为负荷曲线的改善提供了可能，这部分负荷调控潜力在上海这样的大城市能够达到10~20%以上，将可能进一步改善负荷曲线。这对缓解城市地区供电紧张、挖掘电网供电潜力具有重要价值。负荷分析和预测是电网规划的基础和依据，研究智能电网的新型负荷特性与负荷预测方法以及电网规划建设的应对措施对智能电网的规划建设具有重要意义和很高迫切性。 2.3电源接入原则 （1）根据电力系统的相关规定，在接入分布式电源的时候，对其安装的继电保护与安全自动装置需要符合行业的继电保护技术规程，不得违规操作。（2）需要有明确的并网点来应对分布式电源的系统接入，在构建智能分布式配电系统时，要充分的考虑到其的最大输出容量，以及短路电流的水平，满足构建的标准，让分布式电源用户可以顺利方便的自发自用，减少不必要的麻烦和隐患的发生。（3）智能配电网的建设也需要满足国家各项的电能指标，一旦发现有问题的存在，必须要进行第一时间的严肃处理。（4）对智能配电网分布式电源的实时监测与控制的设备，也需要进行认真负责的对待。要对所监测的内容进行及时的反馈与评估，达到信息的及时分享等效果。
配电网故障定位现状及方法综述 发表时间：2019-12-06T17:15:09.787Z 来源：《科技新时代》2019年10期作者：李家成何沁鸿 [导读] 配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。 （国网湖北省电力有限公司钟祥市供电公司湖北钟祥 431900） 摘要：随着人们对配电网供电安全稳定性的不断提升，尽早发现配电网故障点就显得越来越重要。而电力系统配电网的故障精准定位问题一直没有得到很好地解决，对该问题的研究能够减少经济损失，保障人们的正常生活。因此，本文分析了现阶段常用的故障定位方法的优点和缺点以及各自的适用范围。 关键词：故障定位；优缺点；适用范围 引言：近年来，我国电网规模的不断扩大，配电网的线路结构也日益复杂，人们的生活越来越离不开电能的同时，用户对供电安全稳定的要求也不断提高。要提高供电稳定性首先要尽可能减少故障的发生情况；另一方面，在故障发生后要能迅速解决故障并重新供电。配电网故障定位可大幅度减少故障排查的工作强度，从长远角度看，能有效提高配电网供电稳定性。 常用的配电网故障定位方法及其优缺点 当前配电网故障定位方法主要有阻抗法、故障行波法、故障指示器法等。 1.阻抗法 阻抗法是根据发生故障的时间点所测得的对应电压和电流得出故障回路阻抗的方法，又因理想条件下，回路阻抗与距离大致呈正相关，由阻抗数值可定位故障发生点。阻抗法原理十分简单，但配电网线路很复杂，且受负荷影响较大。因此，故阻抗法不能直接的用于测距计算，在实际应用中常常用作估计大致故障点。 2.行波法 行波法一般可分为单端法、双端法。 （1）单端行波法 单端行波法是利用故障产生的暂态行波进行单端定位的方法。在线路发生故障时，故障点产生的暂态行波在故障点与母线之间来回反复，根据行波在测量点与故障点之间往返一次的时间和行波的波速即可求得故障点的距离。 单端行波法计算公式如下所示： l=（t1-t0）v/2 式中l为故障距离；L为线路全长；t0、t1分别为故障波头和反射波到达计算端母线的时间点；t2为另一边母线的反射波到达的时间点；v为行波的速度。该方法原理同样简单，但在实际工程中，由于故障点反射波、母线反射波难以识别，因此，单端行波法一般用作双端行波法的补充。 （2）双端行波法 双端行波法是利用在线路产生故障时，初始行波向线路两端的两个测量点发射到达的时间差计算故障点到两边分别的距离。计算公式如下： l1=L（t2-t1）v/2l2=L（t1-t2）v/2 式中：l1、l2分别为故障点到两端的距离；t1、t2分别为行波各自到达线路两端的时间，L为线路全长。双端行波测距由于是利用第一个行波波头，而不是故障点反射波、母线反射波，较易识别。因此，在实际应用中主要采用双端行波法测故障点的距离。（3）多端行波法 在双端行波故障定位原理的基础上，进一步提出了多端行波定位法。在现有的研究中，该方法主要有2种具体做法：一是将多个检测点处所采集的故障行波信息进行融合，以确定具体的线路分支在某一采集装置出现故障的时间，可以准确判断到故障分支，并且比较准确。但是在精准的同时该做法需对目标线路区段进行逐一排查，涉及过程复杂，消耗成本高，不能快速排查配电网故障。另一种是利用最先采集到故障行波信息的3个采集装置进行故障定位，然后将分支点位置同定位结果相比较，从而将伪故障点去除，该做法计算较小，实用性和快速性较高。但是，多端定位算法需要将行波采集装置安装在配电网每一个末端，因此在对复杂多分支的配电网进行故障定位时，需要巨额的投资和维护费用。 3.故障指示器法 整体而言，故障指示器在技术上已经较为成熟，结构简单，在国内电力系统已经获得广泛应用，便于大规模的推广应用。不过需要指出的是，与FTU类似，故障指示器的定位精度与配置密度相关，若为保证定位的精度，需要沿线逐点布设故障指示器，构建故障定位系统的成本仍然较高，因此，故障指示器适合于城市电网，不适合于长距离的农村电网故障定位。从实际运行经验看，故障指示器用于短路时定位效果较好，但用于单相接地故障时效果尚不理想。 4.结语: 本文介绍了国内外实际应用中常用的的配电网故障定位技术，有上述不难看出，不同的定位技术都有各自的优缺点及适用范围，为了缩短故障定位时间和容错性，可以尝试将多种算法共同运用到配电网故障定位中，作为检验。实际应用中应结合当地配电网的结构和已有条件综合多项指标选择最契合的定位方案。 参考文献： [1]刘健,毕鹏翔,杨文宇等.配电网理论及应用[M].北京:中国水利水电出版社,2007. [2]万家震，钱丹丹，金莉.配电网中重合器预分段器、熔断器的合理配置[J].吉林电力，2001（3）：28～32 [3]孙波,孙同景,薛永端,等.基于暂态信息的小电流接地故障区段定位[J].电力系统自动化,2008,32(3):52-55. [4]卢继平,黎颖,李健,等.行波法与阻抗法结合的综合单端故障测距新方法[J].电力系统自动化,2007,31(23):65-69. [5]杜红卫,孙雅明,刘弘靖等.基于遗传算法的配电网故障定位和隔离[J].电网技术,2000,24(5):52-55.
配电网单相接地故障原因分析 发表时间：2018-08-17T13:40:38.403Z 来源：《河南电力》2018年4期作者：赵明露 [导读] 当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定地管理好电网。 （新疆光源电力勘察设计院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000） 摘要：配电网在电网中使用广泛，其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。但是配电网也常出现单相接地故障，对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。因此本文主要对配电网单相接地故障及处理进行探析，重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响，同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。通过对配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出，当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定地管理好电网。 关键词：配电网；单相接地故障；原因分析 导言 针对小电流接地系统过电压等弊端，特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性，有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。但这样不仅要花费巨额的设备改造费，还丧失了小电流接地系统供电可靠性高的优点。随着社会的发展，对供电质量的要求越来越高，小电流接地方式无疑具有独特的优点。如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题，及时发现接地故障线路，找到故障点，并采取相应的处理措施，减少甚至避免接地故障带来的不良影响，小电流接地方式将是一种理想的模式。因此，研究中低压配电网的单相接地故障特征很有必要。 1配电网单项接地故障的影响 1.1线路影响 配电网发生单项接地故障时，故障点的位置会出现弧光接地，在附近的线路中形成谐振过电压，与正常配电网运行时相比，过电压要高出几倍，超出线路的承载范围，直接烧毁线路，或者是击穿绝缘子引起短路。单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的，线路多次处于电压升高的状态，就会加速绝缘老化，配电网线路运行期间，有可能发生短路、断电的情况。 1.2设备影响 单项接地故障产生零序电流，容易在变电设备周围形成零序电压，不仅增加设备内的励磁电流，也会引起过电压的现象，导致设备面临着被烧毁的危害。例如：某室外配电网发生单项接地故障后，击穿变电设备的绝缘子，此时单项接地故障对变电设备的影响较大，导致该地区停电一天，引起了较大的经济损失，更是增加了设备维护的压力。 1.3人为因素造成单相接地故障 由于部分线路沿公路侧架设，道路车流量大，部分驾驶员违章驾驶，造成车辆撞倒、撞断杆塔的事件时有发生。城市转型升级建设步伐加快，伴随着三旧改造，大量的市政施工及基建项目不断涌现，基面开挖伤及地下敷设的电缆，施工机械碰触线路带电部位。因为不法分子这些贪图私利的窃盗行为引发电网故障，造成大规模大范围停电，给社会发展和人们生活带来了极大的影响。 2配电网系统单相接地故障的检测技术应用分析 在对单相接地故障进行检测过程中，传统的故障检测方法因为自身的局限性比较多，因此，需要全新的检测技术开展故障检测。本次研究过程中主要提出了S型注入法和TY型小电流接地系统单性接地选线和定位装置在配电网单项接地故障检测中的应用。 在实际故障检测过程中，首先将处于运行状态下的TV向接地线中注入相应的信号，并通过信号追踪和定位原理直接检查到故障点。设备和技术在实际应用过程中，该装置的原理和传统的故障检测方法存在很大的区别，在具备选线功能的前提下，还应该具备故障定位功能，这项技术在单相接地故障中有着广泛的应用前景。从这种故障诊断装置的组成分析，主要包括了主机、信号电流检测器等几个部分。在检测过程中，主机在信号发出之后，利用TV二次端子接入到故障线路中，从而通过自身的接地点达到回流的目的，主机内部要安装好信号检测器，当配电网系统中出现了接地故障之后，主机中的信号检测器就会自动启动，并向着故障相中输入特殊的故障信号，此时工作人员可以根据这个信号判断出故障点在哪一个位置上。如果配电网系统中某一个线路存在单相接地故障，变电站母线TV二次开口三角绕组输出电压将装置启动，这时装置就会对存在单相接地故障故障点进行自动判断，同时，在与之相对应的TB二次端口中注入220Hz的特殊信号，并利用TV将其转变转化后体现在整个配电网系统中。故障相和大地形成一个完成的回路，并使用无线检测设备对这种信号进行跟踪检测，从而就能实现对故障位置的精确定位。 3处理方法 3.1精准快速查找出故障区间 当发生单相接地故障后，工作人员第一时间要做的是精准快速查找出故障区间，以便后面故障处理行动的开展。因此，如何能精准快速查找出成了重要的问题。针对传统方法很难精准快速查找出故障区间的问题，本文提出的是一种小电流接地系统单相接地故障定位的方法。在供电线路干线和分支线路的出口处均布置零序电流测点，编号各个测点，测量数据。当某条出线线路发生单相接地时，故障相线对地的电压将降低，若是金属性的完全接地甚至能降为0kV，非故障相线对地电压将升高，若是金属性的完全接地甚至能升为线电压。此时利用小电流接地系统单相接地时所产生的零序电流，能准确判断出发生故障的线路及故障区间。利用测点确定故障支路，为后面故障处理工作提供依据。 3.2做好管理层面的预防工作 3.2.1在日常做好线路检修和巡视工作，采用定期和不定期的巡视方式，及时排出线路中可能存在的隐患，尤其是要注意高大建筑物、树木和线路之间的安全距离，做好绝缘子加固、更换工作，保证线路达到标准化程度，做好防雷击保护工作。 3.2.2在不同的运行环境应该采用合适的运行和维修措施，尤其是在容易受到污染的区域，要保证绝缘设备的绝缘能力，提高绝缘子的抗电压水平，这样才能更好地促进整个电网绝缘性能的提升。 3.3严谨快速抢修 当工作人员找出精准故障区间后，在天气晴朗条件允许的情况下，供电部门应及时派出有经验的工作人员快速到达故障地进行抢修。
编号：SM-ZD-32163 配电网常见故障分析及相 应措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
配电网常见故障分析及相应措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 农用配电网负荷分散、线路长、设备数量多、运行维护条件差、保护措施少。在运行中不仅要承受机械和电气负荷，还要经受风、霜、雨、雪等各种因素的侵扰，因而故障机率较大。除不可抗拒的自然灾害造成的事故外，通常发生的故障有： 1、导线接头电阻较大，运行时因接头高温氧化而烧断。 2、引线间或引线与设备端子间连接不良、接触电阻较大，导致引线烧断或设备端子、接线柱损坏。 3 因跌落式熔断器等开关设备的动静触头接触不良造成的触头烧毁、损坏及设备缺相运行的假象。 4 未按规定及时清理、确保防护区内外的树木及其他较高的物体；设备安装不正确、固定不牢致使运行中造成带电体之间或带电体对地间隙不足，造成线路间歇性接地、金属性接地、甚至相间短路。
精品文档 配电网故障监测(检测)远控单元技术规格书 电-K0001/规格书 20160223 日期版次版次说明编制审核审定核准 大庆油田有限责任公司 第十采油厂批准日期签署项目经理提交日期项目负责人页数
目录 1总则 (3) 2定义 (4) 3使用环境条件 (4) 4技术要求 (4) 4.1外观与结构要求 (4) 4.2故障检测判据 (5) 4.3功能要求 (5) 4.4技术参数 (6) 5出厂检验 (9) 6标志、包装和贮运 (9) 6.1铭牌 (9) 6.2包装 (9) 6.3贮运 (9) 7供货商应提供的技术文件 (10) 8技术服务 (10)
1 总则 1.1 本技术规格书规定了配电网故障监测（检测）远控单元的设计、制造、检验、包装和运输等方面的基本要求。 1.2 本设备技术规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，除本技术规格书中规定的技术参数和要求外，其余均应遵照最新版本的中华人民共和国国家标准、相关行业标准、国际电工委员会(IEC)标准。当上述标准之间的规定有差异时，以较严格的标准为准。如果供货商采用自己的标准或规范，应符合或不低于中华人民共和国国家、行业相关法规、规范的要求。应遵循的现行主要标准如下： GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验 A：低温 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db: 交变湿热(12h+12h循环) GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码〕 GB/T 5080.7 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 GB/T 11287-2000 电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦） GB/T 14598.9-2010 量度继电器和保护装置第22-3部分:电气骚扰试验辐射电磁场抗扰度 GB/T 14598.10-2007 电气继电器第22-4部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验 GB/T 14598.13-2008 电气继电器第22-1 部分: 量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 1MHz脉冲群抗扰度试验 GB/T 14598.14-2010 量度继电器和保护装置第22-2部分：电气骚扰试验静电放电试验
YF-ED-J1584 可按资料类型定义编号 配电网接地故障原因分析及处理对策实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
配电网接地故障原因分析及处理 对策实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1 引言 在10～35kV电网中，各类接地故障相对较 多，使电网供电的可*性降低，对工农业生产及 人民生活造成很大影响，所以必须认真分析故 障原因，采取有效的防护措施。 2 故障原因 (1) 雷害事故。10～35kV系统网络覆盖面 较大，遭受雷击的概率相对增多，不仅直击雷 造成危害，而且由于防雷设施不够完善，绝缘 水平和耐雷水平较低，地闪、云闪形成的感应
过电压也能造成相当大的危害，导致设备损坏，危及电网安全。 (2) 污闪故障。10～35kV配电网络中因绝缘子污秽闪络，使线路多点接地的故障也经常发生。据对10kV配电线路的检查发现，因表面积污而放电烧伤的绝缘子不少。绝缘子污秽放电，是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。 (3) 铁磁谐振过电压。10～35kV系统属于中性点不接地系统，随着其规模的扩大，网络对地电容越来越大，在该网络中电磁式电压互感器和空载变压器的非线性电感相对较大，感抗比容抗大得多，而且电磁式电压互感器一次线圈中性点直接接地，受雷击、单相地和倒闸操作等的激发，往往能形成铁磁谐振，谐振产
第一章配电网故障分析 第一节配电网的三相短路 电力系统发生短路故障时，将造成断路器跳闸。监控会听到蜂鸣器响，会看到控制回路的监视灯绿灯闪光、保护动作光字牌亮，有关回路的电流表、有功表、无功表的指示为零。如果有上述情况，说明系统有短路故障发生，应按照事故处理原则进行处理。 三相短路和其它短路相比，三相短路时电流比其它短路时的短路电流大，对系统的冲击大。 一、短路的基本知识 （一）短路的定义及类型 电网发生短路是最常见的一种型式。所谓短路是指电力网正常运行情况以外的一切相与相之间的短接，在中性点直接接地系统中还包括一相或多相接地。 电力网中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。分别用符号k(3)、k(2)、k(1)、k(1，1)、见图1-1。 图1-1短路的类型 a) 三相短路b) 两相短路c) 单相接地短路d) 两相接地短路
（二）短路产生的原因 发生短路的主要原因是由于各种因素使电气设备的载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行使绝缘自然老化或由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘正常而被过电压(包括雷电过电压)击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。 工作人员由于未遵守安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压的设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。 另外，鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，或者咬坏设备导线电缆的绝缘，也是导致短路的一个原因。 （三）短路的危害 短路后，短路电流比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害，即 （1）短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件损坏。 （2）短路时电压下降较大，特别是离短路点越近电压下降越厉害，严重影响电气设备的正常运行。 （3）短路可造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，给国民经济造成的损失也越大。 （4）严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 （5）不对称短路，将产生零序电流，由此产生的磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关设备、整定继电保护装置的动作值等也必须计算短路电流。 二、三相短路的分析 （一）无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程 无限大容量电力系统，指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%~10%，或电力系统容量超过用户供电系统容量50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。 对一般工厂供电系统来说，由于工厂供电系统的容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大得多，因此工厂供电系统内发生短路时，电力系统变电所线上的电压几乎维持
缩短配网故障定位及抢修时间技术手段的研究胡甜甜 发表时间：2018-12-05T21:49:19.517Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：胡甜甜[导读] 摘要：随着现代社会的快速发展，电力资源已经成为当前人们生活和工作过程中不可或缺的重要能源。 （国网福建石狮市供电有限公司福建省石狮市 362700）摘要：随着现代社会的快速发展，电力资源已经成为当前人们生活和工作过程中不可或缺的重要能源。电力企业应该强化配电网发生故障时的抢修工作管理，结合故障精确定位技术，改善配电网故障修理的管理措施以及技术措施，从而达到有效缩短配电网故障抢修时间的目的，提高城市配电网运行过程中的安全性和可靠性。基于此，本文就缩短配网故障定位及抢修时间技术手段进行了论述，以供参阅。 关键词：配网故障；定位；抢修；技术引言 配网系统在实际运行过程中，难免会出现各种故障问题，缩短故障定位与抢修时间，首先需要明确影响配网故障定位与抢修的因素，在此基础上来排除不良因素的干扰，采取科学的抢修技术。以此提高配网抢修工作效率，缩短故障定位与抢修时间，创造预期的工作效果，最终达到良好的抢修工作效果，提高客户用电服务质量。 1城市配电网故障抢修时间的影响因素一般来说，城市配电网故障的抢修过程可以根据其在时间阶段上的行动不同，分为前期准备、到达目标地点、隔离故障以及修复故障这四个阶段。对城市配电网故障抢修时间的影响因素进行分析，也应该相应的从这四个阶段中实施抢修工作耗费时间的相关影响因素进行具体的分析。综合来讲，城市配电网故障抢修时间的影响因素主要包含以下方面：首先是在前期准备阶段的实施过程中，供电局的车辆准备工作以及施工单位到达现场的时间过于缓慢；其次是在到达目标地点的阶段过程中，行车速度过于缓慢、故障排查的顺序过于缓慢；然后是在隔离故障的阶段过程中，相关故障的隔离方法应用速度过于缓慢，浪费了整体配电网故障清除的时间；最后是在故障修复的阶段过程中，这一阶段也是耗费城市配电网故障抢修时间最多的一个阶段，在这一阶段中，工作人员首先要结合电缆故障车确定城市配电网的电缆故障距离，然后根据电缆沿布图中故障位置的坐标精确的对电缆故障进行定位和清除。在这一过程中，由于城市配电网在设计的过程中线路结构设置存在的问题以及相关的备用线路或者线路分段不合理等等，都会给故障修复的时间造成一定的延迟，进而造成整体城市配电网故障抢修时间的延长。除此之外，在城市配电网故障抢修的过程中，城市交通过于拥堵、抢修物资的到达时间过长、故障抢修设备的使用不当以及城市配电网自身的线路较为老化无法承受隔离等等都会造成城市配电网故障抢修时间的延长，增大城市配电网故障的影响范围，扩大城市因为配电网故障造成的经济损失以及对供电局的社会形象造成不利影响。 2缩短配网故障定位及抢修时间的技术手段 2.1故障定位系统 （1）故障指示设备。配网系统中设置故障指示设备，一旦系统某部位出现故障，指示设备将在第一时间做出反应，并将故障信号传递至其他设备，发出警报信息。（2）监控站。监控站主要负责配网信息监测，能够有效反映信息的具体地理方位，并将其呈现于GIS系统，同时，也能纠正错误信息，深入分析故障信息，从而得出故障类型与具体方位。（3）中心站。中心站负责收录来自于通讯系统的各类信息，再积极转换、传输信息，使故障信息得到有效处理，这其中主要依赖于通讯技术，实现信息的传输，为故障维护人员提供指导。 2.2地理信息技术 在故障定位系统中采用了地理信息技术，它可以把设备传输给它的信息，通过分析判断故障的方位，帮助工作人员了解它的情况。这种技术采用数据库技术，可以提高数据的处理能力。它还可以把地理情况用图像的方式显示出来，既方便又直观。（1）故障系统设备把线路情况反馈给地理信息系统，系统把信息进行整理。工作人员把信息输入到数据库中，数据库把信息和技术结合起来，把方位的具体情况用图形方式显示出来。（2）把相关信息输入到电脑中以后，方便工作人员查询和检索相关信息。当发现信息不准确的时候，还可以利用数据库修改信息。（3）工作人员可以根据需要查询地理信息，安排维修者到现场抢修。地理信息技术可以把地理情况通过特殊的方式展示给工作者，方便工作者查看。这种技术在故障定位中起到很大的帮助，帮助工作人员尽快掌握线路问题的情况。 2.3通信技术 故障定位系统中综合各种技术，可以准确的判断线路的情况，根据情况采用措施进行处理，有利于缩短抢修时间，提高工作效率，降低企业损失。在系统中通信技术发挥重要作用，它可以把信息传输给其他设备，给故障抢修争取时间。故障定位系统中采用通信方式很多，可以根据实际情况采用合适的方式。淤在配网中采用载波方式通信，具有很多好处，它不受距离的限制，在传输的过程中比较安全，效果非常明显。它的用途很广，用在各种电力设备中。这种通信方式对技术的要求很高，出现问题不容易维修，需要维修人员具有熟练的技能才能处理好。在一些农村地区，由于线路比较分散，出现问题不容易及时发现，如果采用这种方式，偏远地区效果并不明显。于在一些局域网中采用光纤通信方式，它可以降低对线路的损坏，而且传输的速度非常快，在传输中比较稳定安全。现在通信技术在慢慢发展，网络速度也在慢慢加快，给这种通信方式提供便利。在铺设这种线路设备时需要花费比较多的成本，线路故障也会造成很大的损失。盂GPRS/GDMA通信，这种方式结合通信技术，可以有效处理线路传输中出现问题，它可以传输大量的数据，提高传输的效率。这种方式比较安全，不容易出现数据的丢失情况，而且建设费用和维修费用相对较为便宜。它的适用范围很广，可以在一些偏远地区使用，可以提高线路故障维修的效率。榆在处理故障问题时，尽快发现它的位置，控制它的影响范围，为工作者争取足够的抢修时间才可以把损失降到最低，不影响居民生活。采用无线远距离的通信方式，它可以解决偏远地区信号比较弱的问题。偏远地区存在干扰因素，导致线路的信号非常差，采用故障定位技术也不容易接收到信息，不利于解决线路问题。而GPRS/GDMA通信方式可以及时反馈线路情况，帮助工作者掌握这里的情况，根据情况制定解决方案。 2.4过流跳闸技术 过流跳闸设备是配网故障定位的有效设备之一，将跳闸设备配置于配网系统，配网线路出现非正常电流，或电流值偏高时，跳闸设备将自动断开，防止过电流对线路的危害，维护配网系统的安全。实际工作中，需要参照跳闸设备实际配置的方位对应定位系统故障，将其同继电器同步运行，能够科学定位故障，如果跳闸设备后方线路发生故障，对应的继电器将发出动作，再综合分析出故障的实际位置。如果过流跳闸设备发出跳闸动作，故障指示设备则将相关的故障信号进行传输，使其达到通讯终端，再进一步将故障信号传输至故障监测中心，从而为故障排查与检修赢得时间。
配电网单相接地故障原因分析 摘要：配电网在电网中使用广泛，其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展 和提高人民的生活质量有着很大的作用。但是配电网也常出现单相接地故障，对 社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。因此本文主要对配电网单相接地 故障及处理进行探析，重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响，同时 也提出针对故障处理的一些措施及方法。通过对配电网单相接地故障定位及应用 实例的探析指出，当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定 地管理好电网。 关键词：配电网；单相接地故障；原因分析 导言 针对小电流接地系统过电压等弊端，特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性，有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。但这样不仅要花费巨额的设备改造费，还丧失 了小电流接地系统供电可靠性高的优点。随着社会的发展，对供电质量的要求越来越高，小 电流接地方式无疑具有独特的优点。如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题，及时发 现接地故障线路，找到故障点，并采取相应的处理措施，减少甚至避免接地故障带来的不良 影响，小电流接地方式将是一种理想的模式。因此，研究中低压配电网的单相接地故障特征 很有必要。 1配电网单项接地故障的影响 1.1线路影响 配电网发生单项接地故障时，故障点的位置会出现弧光接地，在附近的线路中形成谐振 过电压，与正常配电网运行时相比，过电压要高出几倍，超出线路的承载范围，直接烧毁线路，或者是击穿绝缘子引起短路。单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的，线路多次 处于电压升高的状态，就会加速绝缘老化，配电网线路运行期间，有可能发生短路、断电的 情况。 1.2设备影响 单项接地故障产生零序电流，容易在变电设备周围形成零序电压，不仅增加设备内的励 磁电流，也会引起过电压的现象，导致设备面临着被烧毁的危害。例如：某室外配电网发生 单项接地故障后，击穿变电设备的绝缘子，此时单项接地故障对变电设备的影响较大，导致 该地区停电一天，引起了较大的经济损失，更是增加了设备维护的压力。 1.3人为因素造成单相接地故障 由于部分线路沿公路侧架设，道路车流量大，部分驾驶员违章驾驶，造成车辆撞倒、撞 断杆塔的事件时有发生。城市转型升级建设步伐加快，伴随着三旧改造，大量的市政施工及 基建项目不断涌现，基面开挖伤及地下敷设的电缆，施工机械碰触线路带电部位。因为不法 分子这些贪图私利的窃盗行为引发电网故障，造成大规模大范围停电，给社会发展和人们生 活带来了极大的影响。 2配电网系统单相接地故障的检测技术应用分析 在对单相接地故障进行检测过程中，传统的故障检测方法因为自身的局限性比较多，因此，需要全新的检测技术开展故障检测。本次研究过程中主要提出了S型注入法和TY型小电流接地系统单性接地选线和定位装置在配电网单项接地故障检测中的应用。 在实际故障检测过程中，首先将处于运行状态下的TV向接地线中注入相应的信号，并通过信号追踪和定位原理直接检查到故障点。设备和技术在实际应用过程中，该装置的原理和 传统的故障检测方法存在很大的区别，在具备选线功能的前提下，还应该具备故障定位功能，这项技术在单相接地故障中有着广泛的应用前景。从这种故障诊断装置的组成分析，主要包 括了主机、信号电流检测器等几个部分。在检测过程中，主机在信号发出之后，利用TV二 次端子接入到故障线路中，从而通过自身的接地点达到回流的目的，主机内部要安装好信号 检测器，当配电网系统中出现了接地故障之后，主机中的信号检测器就会自动启动，并向着 故障相中输入特殊的故障信号，此时工作人员可以根据这个信号判断出故障点在哪一个位置上。如果配电网系统中某一个线路存在单相接地故障，变电站母线TV二次开口三角绕组输
配电网发生单相接地故障解决方法 发表时间：2017-07-04T16:01:00.710Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：王海燕 [导读] 由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。 （云南电网公司楚雄鹿城区供电局云南省楚雄市 675000） 单相接地是10kV通常是指小电流接地系统单相接地，单相接地故障是配电系统最常见的故障，多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。熟悉接地故障的处理方法对值班人员十分重要。 随着优质服务要求的不断提高，减少停电时间，提高供电可靠性显得愈加重要。变电站发生单相接地故障时，《调规》中允许继续运行不超过120分钟，但这对于用户的用电质量有很大影响，甚至拉路时会扩大停电范围，不满足优质服务的需要 一、分析接地故障处理情况 （1）公司整合近三年来接地故障排除和处理记录，统计发生接地故障的原因，主要有：线路单相故障、瓷瓶炸裂、引线烧断、断线故障、绝缘损坏、保险遭雷击等。 （2）分析总结接地故障处理情况，主要流程如下： 通过对上表统计得出结论，在本次故障中查找故障点所用时最长，这也是配网线路接地故障处理时间长的主要原因。 综上，影响配电网接地线路查找时间的原因，主要为以下四点： （1）不能缩小故障查找范围； （2）未实现配网自动化； （3）未与用户建立良好的沟通机制； （4）接地选线信号可靠性差。 二、针对措施，变电站安装KC-XDL综合判据小电流接地选线装置 （1）分析以往母线接地故障的原因，往往是因为断线故障，或是引线烧断、瓷瓶炸裂、绝缘损坏等。因此可以在EMS系统中，通过查看接地时负荷的变化情况来分析判断； （2）若是接地线路绝缘损坏，故障处会产生放电，此时反映到负荷曲线上就是该线路负荷突然增高，如图5所示，与正常运行时负荷相比，接地时负荷突然升高；