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摘要：配电自动化系统指的是一种能够对配电网络进行监控同时能够自动处理工作任务的智能网络系统，而由于各地区电网环境及发展水平存在差异，当前配电自动化系统建设仍存在不少薄弱点，配电自动化系统故障检测水平难以保证配电网日益发展的安全需求。本文主要调研分析了当前配电自动化系统的主要功能，并针对配电自动化系统的特点研究了配电自动化系统的故障检测技术，提高了配电网的安全运行水平。
关键词：配电自动化;故障;检测技术
引言
配电网通常是指将电能经低电压等级变电站或变压器降压后通过特定的电网输送给工商业及居民用户的网络，由于当前我国经济社会的飞速发展使得社会用电量急剧增加，因此为保障稳定可持续的用电需求，我国的配电网网络也得到了长足的发展[1-3]。由于用户端设备数量大、用电种类多等特点，因此需要依靠配电自动化系统电网的电能进行分配及管理，配电自动化系统是保障配电网设备能够被实时监控和控制的基础，也是保证用户能够获得安全稳定电能的基石。配电自动化系统主要包括了电力数据采集与监控系统、能量管理系统，此外也还包括了电力调度数据网络等。配电自动化系统作为作为维持电网安全运行和保障电能供应的关键系统之一，其自动化系统的安全防护更是保障电网稳定运行的重要助力[4-6]。
但另一方面，由于我国幅员辽阔，各地区电网地理条件及发展水平不一，配电网建設仍然存在一定短板，例如，配电网系统经常面临由于气象或其它外力因素导致的短路跳闸等故障，此外由于配电自动化系统中各功能子系统众多，容易出现人员误操作、设备系统交叉使用等安全问题，使得配电网面临的安全问题更加严峻。
当配电自动化系统出现安全问题时，很可能引起系统或设备故障进而导致更大的安全问题。因此为了解决配电自动化系统可能出现的各种安全问题，将其对电力网络的影响降到最低，对于配电自动化系统的故障检测技术需求日益增加。此外，由于不同地区的配电网复杂情况不同，在故障情形下其配电网出现的故障几率和范围影响也不相一致，当出现故障时采用通常的事故处理手段容易导致故障几率和范围扩大的问题[7]。为解决配电自动化系统故障检测问题，本文通过研究当前配电自动化系统的主要功能及安全防护手段，提出了配电自动化系统的故障智能检测技术。
1配电自动化系统
配电自动化系统指的是能够对配电网络中的一次设备诸如线路、主变、配电箱等及二次系统设备进行监视，同时可以由运行人员或系统自主进行控制的一种高度集成的自动化系统。随着近些年配电网的快速发展，配电自动化技术也逐步得到了发展和完善，同时配电自动化技术也是计算机、网络通信、物联网和大数据等技术的值综合体现[8]。相比较运维人员对配电网系统及设备开展监控和操作，采用配电自动化系统具有众多优势：
（1）当配电网正常运行给用户供电时，利用配电自动化系统可以实时对系统内的设备进行监视，获取设备运行信息，并根据系统运行状态自主对电网的运行方式进行调控优化，能够使电网在最优方式下运行，进一步提高供电稳定性;
（2）在配电网出现异常或故障时，配电自动化系统可以根据预先设定的程序算法快速分析，及时对故障范围进行排查并对故障点进行隔离，减少停电面积，缩短电时间并保证非故障区域电网的正常供电，有效提高了供电可靠性[9];
（3）由于工商业等用电量较大客户存在，配电网的电压和无功波动水平较大，其对电网的安全运行将产生显著影响，而采用配电自动化系统，可以合理开展电容器或某些控制设备的投切，能够有效提高电能质量，使电网在更优的经济水平下运行;
（4）当夏季或冬季用电高峰时，采用配电自动化系统可以合理调节用电设备，控制用电负荷，保障电网的利用小时数;
（5）配电网端用电客户较多，传统的电能使用采集及计费较为费时费力，而采用配电自动化系统可以快速实现抄表及计费，提高了营销人员的工作效率。
2 配电自动化系统的构成
配电自动化系统实现了对配电网的监视和控制，主要通过以下5方面功能来完成系统对配电网的控制和处理工作：
（1）数据监视和采集功能（SCADA）。配电自动化系统的数据监视和采集功能是该系统的核心功能，也是其对配电网进行各项控制操作的基础，是服务于其它各项功能的前提。数据监视与采集功能可以实现对配电网的事故报警、事件顺序记忆、事故后追踪以及远方遥控遥调等功能[10];
（2）馈线自动化功能（FA）。配电网是电能输送分配的前端，面临的气候及地理环境较为复杂，更容易出现短路等故障，而配电自动化系统具备馈线自动化功能，可以对前端供电线路出现的故障进行监测及定位隔离操作，并能够以最快速度开展最优供电方式。此外，馈线自动化还可以实现对线路运行数据实时检测，并就地开展无功和电压调整[11];
（3）配电网高级应用软件功能（DPAS）。基于地区配电网的网络架构，并结合输配电网的历史运行数据，通过设定相应的参数及运行模型，开展配电网生命周期内的经济性、可靠性计算分析，为地区配电网今后的运行方式和发展规划提供参考借鉴[12]。配电网高级应用软件功能通常包括对电网的网络拓扑结构进行分析，此外还包括了电网的潮流和线损情况开展分析计算，同时也具有负荷预测功能;
（4）配电管理功能（AM）。配电管理功能主要是一些辅助功能，例如提供对配电网的辅助作图功能，此外，也包括具备对权限范围内的设备的管理及用电情况管理等功能;
（5）负荷管理功能。随着近些年来各地用电量屡破新高，在用电高峰时能够对用电负荷开展合理规划限制及调整电网运行方式显得尤其重要，配电自动化系统中的负荷管理功能即是通过开展有序用电分析，对用电负荷开展合理规划，来达到削峰填谷的目的。负荷管理功能包括了降压减载，负荷切除等方式，该部分功能通过合理调整运行方式，保证了配电网在高峰用电时的稳定运行。 3 配电自动化系统故障检测技术
配电网是电能供应的前端网络，面临的环境较为复杂，相较于其他系统网络出现故障几率跟高，而由于配电网络分布广的特性，如何能够准确对故障点进行定位是维持安全供电，保障供电可靠性的前提。当前，配电自动化系统通常采用以下三类技术对配电系统的故障点进行定位和处理：
（1）和系统的继电保护系统相互配合，明确故障点;
（2）在线路设备上装设断路器、熔断器及重合闸设备等，保证故障点的切除和恢复供电;
（3）对配电网系统装设故障指示器。
3.1 故障指示器检测技术
当配电网系统发生故障时系统中会产生正序及零序等故障电流，而故障指示器主要根据对该故障电流进行检测，可实现对配电网系统故障的定位。常见的故障指示器主要应用于架空线路、地下电缆及开关柜母排等地，常见的故障指示器如图1所示。故障指示器的工作原理是：当配电系统出现故障后，在变电站和故障点之间将会流过比较大的故障电流，而装设了故障指示器后将会对故障电流进行监测并指示出来[13]。
3.2 单相接地故障检测技术
相比较故障指示器，采用单相接地故障检测技术应用存在一定局限性，它的原理是在站点内装设一个负载设备，该设备的电阻可控，当发生单相接地故障时该负载设备自动在短时间内投入，其将会使站点和故障接地点间产生一个特殊电流，将该电流调制于故障点相的负载电流上，当发生故障时，提前安装的故障指示器将检测到该电流信号，进而定位故障点[14]。接地故障检测示意图如图2所示。
4 总结
随着配电自动化系统的推广使用，对于配电自动化系统故障检测技术的问题，本文通过调研分析了配电自动化系统在配电网运行使用中的功能和优势，此外也研究了配电系统的故障检测技术，对于保障配电网的正常安全运行具有重要意义。
参考文献：
[1]杨志淳，张俊，沈煜，等. 湖北配电自动化建设相关问题研究[J]. 湖北电力，2015（02）：47-51.
[2]王良. 智能配電网自动化应用实践的几点探讨[J]. 电力系统保护与控制，2016（44）：12-16.
[3]杨文琛. 变电运行中的事故分析及处理措施[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（15）：34.
关键词：配电自动化;故障;检测技术
引言
配电网通常是指将电能经低电压等级变电站或变压器降压后通过特定的电网输送给工商业及居民用户的网络，由于当前我国经济社会的飞速发展使得社会用电量急剧增加，因此为保障稳定可持续的用电需求，我国的配电网网络也得到了长足的发展[1-3]。由于用户端设备数量大、用电种类多等特点，因此需要依靠配电自动化系统电网的电能进行分配及管理，配电自动化系统是保障配电网设备能够被实时监控和控制的基础，也是保证用户能够获得安全稳定电能的基石。配电自动化系统主要包括了电力数据采集与监控系统、能量管理系统，此外也还包括了电力调度数据网络等。配电自动化系统作为作为维持电网安全运行和保障电能供应的关键系统之一，其自动化系统的安全防护更是保障电网稳定运行的重要助力[4-6]。
但另一方面，由于我国幅员辽阔，各地区电网地理条件及发展水平不一，配电网建設仍然存在一定短板，例如，配电网系统经常面临由于气象或其它外力因素导致的短路跳闸等故障，此外由于配电自动化系统中各功能子系统众多，容易出现人员误操作、设备系统交叉使用等安全问题，使得配电网面临的安全问题更加严峻。
当配电自动化系统出现安全问题时，很可能引起系统或设备故障进而导致更大的安全问题。因此为了解决配电自动化系统可能出现的各种安全问题，将其对电力网络的影响降到最低，对于配电自动化系统的故障检测技术需求日益增加。此外，由于不同地区的配电网复杂情况不同，在故障情形下其配电网出现的故障几率和范围影响也不相一致，当出现故障时采用通常的事故处理手段容易导致故障几率和范围扩大的问题[7]。为解决配电自动化系统故障检测问题，本文通过研究当前配电自动化系统的主要功能及安全防护手段，提出了配电自动化系统的故障智能检测技术。
1配电自动化系统
配电自动化系统指的是能够对配电网络中的一次设备诸如线路、主变、配电箱等及二次系统设备进行监视，同时可以由运行人员或系统自主进行控制的一种高度集成的自动化系统。随着近些年配电网的快速发展，配电自动化技术也逐步得到了发展和完善，同时配电自动化技术也是计算机、网络通信、物联网和大数据等技术的值综合体现[8]。相比较运维人员对配电网系统及设备开展监控和操作，采用配电自动化系统具有众多优势：
（1）当配电网正常运行给用户供电时，利用配电自动化系统可以实时对系统内的设备进行监视，获取设备运行信息，并根据系统运行状态自主对电网的运行方式进行调控优化，能够使电网在最优方式下运行，进一步提高供电稳定性;
（2）在配电网出现异常或故障时，配电自动化系统可以根据预先设定的程序算法快速分析，及时对故障范围进行排查并对故障点进行隔离，减少停电面积，缩短电时间并保证非故障区域电网的正常供电，有效提高了供电可靠性[9];
（3）由于工商业等用电量较大客户存在，配电网的电压和无功波动水平较大，其对电网的安全运行将产生显著影响，而采用配电自动化系统，可以合理开展电容器或某些控制设备的投切，能够有效提高电能质量，使电网在更优的经济水平下运行;
（4）当夏季或冬季用电高峰时，采用配电自动化系统可以合理调节用电设备，控制用电负荷，保障电网的利用小时数;
（5）配电网端用电客户较多，传统的电能使用采集及计费较为费时费力，而采用配电自动化系统可以快速实现抄表及计费，提高了营销人员的工作效率。
2 配电自动化系统的构成
配电自动化系统实现了对配电网的监视和控制，主要通过以下5方面功能来完成系统对配电网的控制和处理工作：
（1）数据监视和采集功能（SCADA）。配电自动化系统的数据监视和采集功能是该系统的核心功能，也是其对配电网进行各项控制操作的基础，是服务于其它各项功能的前提。数据监视与采集功能可以实现对配电网的事故报警、事件顺序记忆、事故后追踪以及远方遥控遥调等功能[10];
（2）馈线自动化功能（FA）。配电网是电能输送分配的前端，面临的气候及地理环境较为复杂，更容易出现短路等故障，而配电自动化系统具备馈线自动化功能，可以对前端供电线路出现的故障进行监测及定位隔离操作，并能够以最快速度开展最优供电方式。此外，馈线自动化还可以实现对线路运行数据实时检测，并就地开展无功和电压调整[11];
（3）配电网高级应用软件功能（DPAS）。基于地区配电网的网络架构，并结合输配电网的历史运行数据，通过设定相应的参数及运行模型，开展配电网生命周期内的经济性、可靠性计算分析，为地区配电网今后的运行方式和发展规划提供参考借鉴[12]。配电网高级应用软件功能通常包括对电网的网络拓扑结构进行分析，此外还包括了电网的潮流和线损情况开展分析计算，同时也具有负荷预测功能;
（4）配电管理功能（AM）。配电管理功能主要是一些辅助功能，例如提供对配电网的辅助作图功能，此外，也包括具备对权限范围内的设备的管理及用电情况管理等功能;
（5）负荷管理功能。随着近些年来各地用电量屡破新高，在用电高峰时能够对用电负荷开展合理规划限制及调整电网运行方式显得尤其重要，配电自动化系统中的负荷管理功能即是通过开展有序用电分析，对用电负荷开展合理规划，来达到削峰填谷的目的。负荷管理功能包括了降压减载，负荷切除等方式，该部分功能通过合理调整运行方式，保证了配电网在高峰用电时的稳定运行。 3 配电自动化系统故障检测技术
配电网是电能供应的前端网络，面临的环境较为复杂，相较于其他系统网络出现故障几率跟高，而由于配电网络分布广的特性，如何能够准确对故障点进行定位是维持安全供电，保障供电可靠性的前提。当前，配电自动化系统通常采用以下三类技术对配电系统的故障点进行定位和处理：
（1）和系统的继电保护系统相互配合，明确故障点;
（2）在线路设备上装设断路器、熔断器及重合闸设备等，保证故障点的切除和恢复供电;
（3）对配电网系统装设故障指示器。
3.1 故障指示器检测技术
当配电网系统发生故障时系统中会产生正序及零序等故障电流，而故障指示器主要根据对该故障电流进行检测，可实现对配电网系统故障的定位。常见的故障指示器主要应用于架空线路、地下电缆及开关柜母排等地，常见的故障指示器如图1所示。故障指示器的工作原理是：当配电系统出现故障后，在变电站和故障点之间将会流过比较大的故障电流，而装设了故障指示器后将会对故障电流进行监测并指示出来[13]。
3.2 单相接地故障检测技术
相比较故障指示器，采用单相接地故障检测技术应用存在一定局限性，它的原理是在站点内装设一个负载设备，该设备的电阻可控，当发生单相接地故障时该负载设备自动在短时间内投入，其将会使站点和故障接地点间产生一个特殊电流，将该电流调制于故障点相的负载电流上，当发生故障时，提前安装的故障指示器将检测到该电流信号，进而定位故障点[14]。接地故障检测示意图如图2所示。
4 总结
随着配电自动化系统的推广使用，对于配电自动化系统故障检测技术的问题，本文通过调研分析了配电自动化系统在配电网运行使用中的功能和优势，此外也研究了配电系统的故障检测技术，对于保障配电网的正常安全运行具有重要意义。
参考文献：
[1]杨志淳，张俊，沈煜，等. 湖北配电自动化建设相关问题研究[J]. 湖北电力，2015（02）：47-51.
[2]王良. 智能配電网自动化应用实践的几点探讨[J]. 电力系统保护与控制，2016（44）：12-16.
[3]杨文琛. 变电运行中的事故分析及处理措施[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（15）：34.