基于GIS的配电网故障定位及恢复供电方法研究.pdf

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1、第10期总第２32期农业科技与装备Ｎｏ．10ＴｏｔａｌＮｏ．２32２０１3年10月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔOct．２０１3基于GIS的配电网故障定位及恢复供电方法研究121范心砚，刘鹏举，张作香（1.沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110866；2.营口供电公司，辽宁营口115000）摘要：根据配电网具有闭环规划建设、开环辐射运行的特点,提出一种基于GIS平台的配电网故障定位及快速供电恢复辅助方法，实现对配电网故障点的快速定位,并将故障区域及时隔离，尽快恢复供

2、电，为提高配电管理系统自动化水平提供参考。关键词：地理信息系统；配电网；故障定位；供电恢复中图分类号：TM77文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161(2013)10-0067-03随着国民经济的发展和人民物质生活水平的不变电所断提高，人们对电能的依赖性越来越大。随着配电网的不断扩大，现代社会对供电可靠性和电能质量的要一级分求也更高。提高供电可靠性是指减少停电次数和缩短支停电时间。停电故障绝大部分是因配电网发生故障引二级分支起的，因此供电部门在线路发生故障时，立即进行故电缆线路障定位隔离和供电恢复，可以减少停电时间。GI

3、S的用电单位网络分析功能可以实现配电网上溯、下溯追踪分析，
公共源点追踪分析和网络连通性分析等，为故障定位奠定良好基础。基于GIS技术的配电网故障定位利用图1配电网络结构示意图Figure1StructureofelectricaldistributionnetworkFTU设备上传的故障信息和用户故障投诉信息，可以很好地解决复杂配电网线路设备故障问题。分布问题。1基于GIS的配电网网络模型在供电方式拓扑结构上，配电网通常采用辐射配电网的作用是将电能分配给电力用户。配电网状、环状和树状结构。其中，辐射状结构采用单电源供中各

4、类设备、用户的分布和线路的走向都有明显的地电，结构简单、可靠性低；环状结构采用有备用电源的理特征。配电网由变电站、线路、开闭所、开关刀闸以供电方式，正常情况下以开环方式运行，联络开关一及连接在变压器上的各类用电单位组成。配电网络般断开；树状结构的特点是干线可以分段，一般主干（如图1所示）的地理特性决定了其管理的复杂性，因线分为2～3段。3种供电方式拓扑结构如图2所此有必要引入包含地理信息系统的配电GIS，用来对示。配电网进行生产管理、网络分析以及辅助决策。由图1可知，配电网上的各元素在地理分布上呈现典型的点、线、面的关系。

5、配电网的许多设备（如变压器、开关刀闸）装在电线杆上，在地图上呈现以下问题：点与点重叠、点与点之间存在两个电线杆的杆距A辐射状问题；点与线之间存在变压器、刀闸开关的挂靠问题；点与面之间存在用户专变的隶属问题；线与线之间有交叉跨越的现象；线与面之间有电力线路的供电区域或范围问题；面与面之间存在供电范围内各种负荷的B环状C树状图2配电网供电方式拓扑结构收稿日期：2013-07-15Figure2Topologicalstructureofpowersupplymodein作者简介：范心砚（1988—），女，硕士，从事地方电力系统

6、的研electricaldistributionnetwork究。68农业科技与装备２０１3年10月从图2可以看出，配电网在正常运行时都呈树采用粗糙集理论的配电网故障定位优化算法时，状。因此，研究配电网故障定位算法及快速供电恢复首先，通过配电网GIS网络拓扑分析自动形成基于故算法时，基于树型数据结构来考虑，将配电网络抽象障投诉信息的配电网故障定位决策表；然后，基于二为树，电力线路抽象为线数据，刀闸开关、变电器等设元逻辑对决策表进行属性约简；最后，用优化算法约备抽象为点数据。简属性值，导出故障定位决策表的最小约简形式，从2基

7、于GIS的故障定位方法及隔离而达到快速准确地进行配电网故障定位的目的。2.1故障定位3基于GIS的配电网供电恢复方法配电网故障定位是指当配电网发生故障时，快速配电网供电恢复是在隔离故障设备后，依据当前准确地寻找到故障点和故障区域。故障定位一般有3网络拓扑及潮流分布，在满足相关约束的条件下，寻种方法：1）利用重合器和分段器确定故障点。当配电找优化指标综合性能最优的非故障失电区供电恢复网某段出现故障时，安装在该线路上的重合器检测到方案。故障电流后自动跳闸，延时一定时间后自动重合。若3.1配电网潮流计算是瞬时故障，重合成功，线路

8、恢复；若是永久性故障，配电网潮流计算是配电网故障恢复不可缺少的重合器会再次跳闸。2）馈线终端单元（FTU）和数据部分。故障恢复需要针对不同的恢复方案进行多次的采集监视控制系统（SCADA）配合实现故障定位。辐潮流计算，以判断采取各种不同方案对系统可能产生射状网、树状网和处于开环运行的环网，根据馈线沿的影