10kv配电网故障智能定位及自愈控制探讨

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1、10KV配电网故障智能定位及自愈控制探讨（国网安徽电力科学研究院安徽合肥231500）摘要：木文介绍了配电网故障自愈控制技术发展历史，探讨了城市10KV配电网故障定位技术，分析了配电网故障自愈控制的几种方式及其适用范围。关键词：电力系统；城市配电网；故障点自动定位；故障自愈控制引言目前城市电力系统10KV配电网多采用“手拉手”环网，当10KV配网线路发牛故障时，采用人工查找故障点、隔离故障恢复供电费时费力，对故障线路供电区域内居民牛活影响较大。配电网自愈是指配电网具备自我预防、自动恢复的能力，能最大程度的减小停电范围与停电时间，提高配电网供电可靠性。1.自

2、愈控制技术发展历史自愈控制技术最早可以追溯到20世纪70年代开始的配电自动化技术,当时在美国分两级实现了馈线配电网的自动化和用户网的自动化，至今已发展到高级配电自动化阶段，主要包含数据准备、决策制定和现场设备随电力系统运行状态实时变化而自动调节控制。新加坡的自愈控制技术始于20世纪80年代末,目前其配电网管理系统覆盖了数据采集及监控系统和设备资产管理系统。我国自愈控制技术研究起步于20世纪90年代末，近年来国内开始研究通过相邻智能馈线终端单元（feederterminalunit,简称FTU）间的通信就地实现配电网故障自愈的功能，涉及到点对点通信技术、对等

3、通信技术、基于数字信号处理的智能馈线终端以及电网自愈算法等，实现不依赖于主站就地隔离故障与恢复健全区段供电的电网快速自愈功能。国家高技术研究发展计划（863计划）“智能电网关键技术研发（一期）”项目，“智能配电网自愈控制技术研究与开发”课题已于佛山成功验收。2•配电网故障点定位现阶段我省10KV配电网大多数采用中性点非有效接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地），配电网发生故障主要类型有：单相接地故障、两相接地短路故障、相间短路故障等。在线路故障中单相接地是电气故障中出现机率最多的故障，允许带故障运行一段时间，长时间运行就可能会导致非故障相绝缘的破坏，单相

4、接地变成多点接地短路，弧光接地还会引起系统的过电压，损坏设备；两相短路使通过导线的电流比正常时增大许多倍，形成强烈电弧烧坏导线造成供电中断；三相短路后果严重，可能造成大面积停电。快速进行故障定位，是防止电网故障进一步扩大及恢复供电的前提。这里介绍三种配电网接地故障点定位方法，第-•种方法是国内大多仍然采用的人工巡线法，由于配电网络分支复杂，采用人海战术查找故障点效率不高，所以故障发生后停电吋间较长；第二种方法是“故障指示器”方法，其不足之处在于对于中性点非有效接地系统而言，接地电流远远小于负荷电流，“故障指示器”无法进行有效识别，而且该方法只能确定到故障区

5、段，无法确定到故障点的准确位置；第三种方法是监控主站智能定位。通过馈线终端设备（FTU）上发送的故障信息，由配电主站实现配电网故障定位。该方法基于FTU与信号智能故障定位技术，首先利用线路FTU检测线路零序电压和零序电流判断接地故障的区段，然后再向线路中注入“S”信号，沿线路利用电磁感应原理检测该信号，从而确定接地故障点的准确位置。3•配电网故障自愈控制目前10KV配电线路故障自愈控制方式主要有：1•集中控制，主站集中遥控；2•分布式智能控制，智能馈线终端（FTU）之间通过对等通信网络交换数据，实现快速故障隔离；3.网络式保护控制，融合集中控制与分布式猶能

6、控制优点，实现配电网故障无缝自愈。（1）集中控制。由控制主站集中处理馈线终端（FTU）的故障检测信息进行故障定位，遥控实现隔离故障与非故障区段恢复供电。适用于城市内对供电质量要求高的架空与电缆线路。（2）分布式智能控制。不依靠主站，应用点对点对等通信技术，相邻智能馈线终端(FTU)之间通过交换故障检测信息定位故障区段，实现故障隔离，在数秒内自动恢复供电。适用于接有重要敏感负荷的线路。(3)网络式保护控制。该方式将分布式猶能的快速故障处理优势与主站的集中优化控制优势相融合，可以充分发挥分布式智能的实吋性和可靠性，尽快完成故障隔离，自动恢复非故障区域供电，减少

7、停电吋间和面积；而集中式的网络控制方式提供了优化的后备方式，在就地控制出现错误时及时纠正，并给出最佳的故障处理方式选择，同吋也提供了人工干预的接口，便于调度员监视和控制故障的自动处理过程。适用于城市负荷中心对供电质量有很高要求的配电网。4•结论城市配电网故障智能定位及自愈控制技术的有效利用，能有效地提升配电网供电可靠性，通过智能的故障分析判断，从而减少停电事故的发生，因此配电网故障智1能定位及自愈控制技术的发展应用前景广阔。参考文献：⑴袁钦成•配电系统故障处理自动化技术［M］冲国电力出版社，2007年1月.［2］杨其余配电网络［M］.北京:中国电力岀版^1

8、998,11.［3］杜刚，刘迅，苏高峰.基于FTU和“S”信号注入