配电自动化主站容错故障定位方法探讨

配电自动化主站容错故障定位方法探讨

唐伊男

（国网内蒙古东部电力有限公司满洲里市供电分公司）

摘要：当前我国电网建设在不断发展，配网自动化技术应用也越来越广泛，电力单位对于配网自动化的故障定位与排除方法的关注越来越高，本文就配电自动化主站容错故障的相关定位方法进行了探讨，供电力企业参考借鉴。

关键词：配电自动化；主站；容错故障；定位方法

自动化和智能化的配电技术能够大大提高配电网的供电工作效率的同时也能够使电力供应的稳定性。电能供应的最后环节是配电系统直面用电户，所以说配网自动化技术的应用有助于资源的合理分配，为建设节约型社会做贡献。随着配网供电智能化的发展与应用，随之而来的就是故障定位技术的应用，故障定位技术能够及时发现配电网中的问题，保证相关工作人员能够及时维修，保证正常的供电，不影响人们的正常生活。

1开关容错多重化和“三取二”原则

由于馈线开关大都工作于户外恶劣条件下，反映开关状态的辅助接点容易氧化而影响相应遥信量采集的正确性。多重化配置辅助接点有助于解决上述问题，但需采取科学的策略。采用两套辅助接点的“双点遥信”方式并不能提高开关状态采集的正确率。例如：如果采用一套辅助接点时能正确反映开关状态的概率pC为0.9，那么采用两套辅助接点时，只有在这两套辅助接点都正确时才能正确反映开关的实际状态，这个概率只有0.9×0.9=0.81。采用三套辅助接点并应用“三取二”的策略时，只有在下列情况会发生“误报”：三套辅助接点都错，概率为0.1×0.1×0.1=0.001；一套辅助接点对，另外两套辅助接点都错，概率为0.9×0.1×0.1×3=0.027；其余情况下都能正确反映反映开关状态，也即正确反映开关状态的概率显著上升至1-0.001-0.027=0.972。

2利用开关变位前后电气量的关联实现容错

对于开环运行的配电网，在配电自动化系统主站收到开关变位信息时，利用开关变位前后电气量的关联关系可以实现一定的容错。1)采集到开关由合闸到分闸时的容错假设采集到一台原本处于合闸状态且有负荷L(可以是有功功率或各相电流)流过的开关由合闸到分闸变位信息，当符合下列场景之一时，可以确认发生了开关分闸。(1)该开关上游侧带电、下游侧同步失电，且流过开关的负荷同步降至零漂值以下。(2)流过位于该开关上游的开关的负荷同步减少与L大致相同的数值。(3)若该开关下游存在相邻开关，且相邻开关断口两侧的电压以及流过的负荷同步降至零漂值以下。实际当中，“同步”可取主站的两个遥测数据刷新周期；“大致相同”一般可取为L的5%~10%。例如，主站收到某开关跳闸信息，有功功率由632kW同步降至0，但由于其两侧TV配置错误，主站收到的来自开关的遥测信息与(1)不完全相符，据此不能确认该开关确实分闸。但是，流经该开关上游的开关的有功功率由1804kW同步降至1145kW，负荷减少659kW，相对632kW的误差为4.2%<5%，因此根据(2)可以确认该开关确实发生了分闸。2)采集到开关由分闸到合闸时的容错假设采集到一台原本处于分闸状态且只有一侧带电的开关由分闸到合闸变位信息，当符合下列场景之一时，可以确认发生了开关合闸。(1)该开关下游侧同步带电，且流过开关的负荷同步上升至L明显大于零漂。(2)流过位于该开关上游的开关的负荷同步增加与L大致相同的数值。(3)若该开关下游存在相邻开关，且相邻开关在与该开关相连侧的断口与该开关同步带电。例如，主站收到某开关合闸信息，由于该开关下游负荷很轻遥测值接近零漂，且下游侧TV断线，主站收到的来自开关的遥测信息与(1)和(2)不完全相符，据此不能确认该开关确实合闸。但是，该开关下游存在相邻开关，主站收到的该相邻开关的遥测信息表明它的断口在与该开关相连侧同步带电，因此根据(3)可以确认该开关确实合闸。

3未收到变位信息时利用电气量的关联实现容错

对于未收到变位信息的情形，也可以利用电气量的关联实现开关状态容错。1)实际合闸开关误判为分闸的纠错设p2(0)=1，当前序号为k，当前未误判概率为p2(k)，每当符合下列场景之一时，更新未误判概率p2(k+1)=p2(k)pC，k=k+1：(1)该开关流过显著大于零漂值的负荷，当流过其的负荷变化为L时，流过其上游开关的负荷也同步变化大致相同的数值。(2)当流过该开关下游开关的负荷变化为L时，流过该开关的负荷也同步变化大致相同的数值。当前误判的概率p1(k)为：

例如，主站反映某开关处于分闸状态，但观测到流过其上的负荷有时显著大于零漂。设pc=0.6，Pset=0.99。某时刻观测到当其增大230kW时，流经其上游开关的负荷也增大223kW，相对偏差小于5%，符合(1)，则：p2=1×0.6=0.6，p1=0.4。一段时间后，又观测到流经该开关的负荷减小623kW时，流经其上游开关的负荷也减小601kW，相对偏差小于5%，此时：p2=0.60.6=0.36。观测到10次类似的符合1)的证据后，有：p1=0.994>Pset。此时可认为将实际合闸开关误判为分闸了，可以将该开关纠正为合闸状态。2)实际分闸开关误判为合闸的纠错与1)类似，每当符合如下场景时，更新未误判概率：该开关流过的负荷始终小于零漂值，且一侧电压在零漂值以下，相应侧存在相邻开关，且相邻开关断口两侧的电压以及流过的负荷都在零漂值以下。例如，主站反映某开关处于合闸状态，且一侧电压在零漂值以下，相应侧存在相邻开关，且相邻开关断口两侧的电压以及流过的负荷都在零漂值以下，因此符合纠错场景，此时：p2=10.6=0.6，p1=0.4。观测到10次类似的符合纠错场景的证据后，有：p1=0.994>Pset。此时可认为将实际分闸开关误判为合闸了，可以将该开关纠正为分闸状态。

4三种容错措施的综合应用

多重化和“三取二”原则能够显著减少由于辅助接点缺陷带来的遥信误报，但需要三套辅助接点，而且不能解决配电终端缺陷、配电子站缺陷以及配电自动化主站缺陷或数据库配置差错带来的遥信误报问题。开关状态错误都是起源于遥信变位误报的，利用开关变位前后电气量关联关系的容错措施就是辨别主站收到的开关变位是否可信的。当利用开关变位前后电气量关联关系进行容错的证据不够充分时，就需要在未收到变位信息时利用电气量的关联实现容错。这是一个“以时间换空间”的过程，往往需要积累一段时间的证据后才能做出判断。无论采取什么容错措施，只要发现少许不一致(如“三取二”原则中3个证据中有一个不一致)的情形，就需要报警并形成记录，提示运行人员及时进行消缺。

结束语

我国目前的配网自动化故障定位系统研究的还不够深入，同时也存在一定的不足，配网自动化故障定位技术的理论研究也存在一些错误，针对这种现状，我们应该加快相关方面的研究，加快研发出符合我国供电与用电需求的故障定位技术，我们相关的工作人员应该不断地关注国内外的配网自动化故障定位技术的研究动态，时刻为自己充电，不断地研究完善自动化故障定位技术的理论知识学习和实践经验，保证我国配电网的供电的有效性。

参考文献

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