電力系統配電自動化及其故障處理

王霄

摘 要：隨著我國社會經濟的飛速發展，人們生活與社會運轉離不開電力能源。通過電力系統配電自動化可以增強供電質量與供電安全性，但是，目前配電自動化中存在較多故障，如何解決配電自動化中的故障成為電力企業的重點工作。文章闡述了電力系統配電自動化，分析探討電力系統配電自動化存在的問題，并提出故障解決措施，為促進電力系統配電自動化安全可靠運行提供參考。

關鍵詞：電力系統;配電自動化;故障處理

中圖分類號：TP301;TM766 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）04-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.022

隨著我國社會經濟的飛速發展，對電力能源需求量越來越大，通過電力系統配電自動化可以提高配電質量，保證電力系統平穩安全運行。但是，配電自動化實施過程中經常存在故障，技術人員要深入了解電力系統配電自動化結構，提出優化電力系統的維護方案與故障解決措施，加強對電力系統各項設備的維護力度，增強供電質量，保證電力系統穩定運行。

1 電力系統配電自動化概述

電力系統配電自動化技術是一項綜合性較強的專業技術，其中包括網絡技術、信息技術、自動控制技術、遠程通信技術等大量高新技術，可以對電力系統實現全過程自動監控與動態管理，通過遠程操作管理電力系統，確保正常穩定運行，減少電力系統故障出現概率，最大程度控制故障損失，有效提高電力系統經濟效益。

為保證配電自動化建設更加科學合理，要具備一定的電能負荷互供能力，提高電力系統的安全性與可靠性，為電力用戶提供更加優質的供電服務。電力系統配電自動化有利于優化電力系統構架，提高電力系統管理質量，促進我國電力網絡發展。電力系統配電自動化可以大幅節省人力投入，在電力系統管理操作上也較為簡單，可以遠程掌握電力系統運行狀況，一旦發生故障，可以及時發現、及時處理。

電力系統配電自動化系統已經將電力調度和電力控制融為一體，采取統一控制模式。配電自動化系統還配備調度控制以及維護操作三級運行管理框架，具有較高的安全性與可靠性，但是對功能、責任分區要求較高。在設計配電自動化系統時，由于采用多系統與多級別的設計模式，使其活動能力得到有效擴展[1]。

2 電力系統配電自動化結構

2.1 信息采集

電力系統自動化建設過程中，信息采集作為重要組成部分，在劃分電力系統配電自動化結構時，包括配電主站層、配電子站層以及終端設備層。其中，電力系統數據信息采集主要由配電主站層負責，確保電力系統配電網平穩運行。配電自動化網絡可以全方位監控了解其運行狀態，通過加強管理配電系統，配電主站層可以全面監督電力系統配電自動化的運行狀態，顯著提高配電系統運行效率與穩定性，避免出現其他安全事故。

由于電力線路較為復雜，配電子站層應用較多，其中包括大量通信端口。為防止給輸電線路帶來較大負荷，通過運行配電子站層，可以將數據采集并傳輸到配電主站層，然后根據數據采集，優化調整配電自動化系統運行模式。

配電子站層向配電主站層發送信息，開展故障解決環節與配電調度環節，保證電力系統可以安全平穩運行，在終端設備層運行中主要是對相關數據信息采集控制，并將數據采集傳輸至上一層次全面執行，由主站層發送相關信息指令，電力系統配電自動化運行效率與穩定性直接受到各個結構的運行質量的影響，技術人員要充分了解配電自動化系統各項組成，從宏觀上優化調整數據采集工作，可以改善并優化電力系統配電自動化存在的問題與誤差，盡可能減少經濟損失。

2.2 饋線自動化

在電力系統配電自動化系統中饋線自動化開展中可以通過具有自動化的特點，全面監控輸電線路廣泛采集數據信息，在運行中密切監控配電電壓與饋線電流的狀態，線路開關可以通過自動化控制配電線路壓力，在電力系統配電自動化運行中工作人員要全面監控配電電壓與饋線電流的實際情況，通過自動化線路開關對配電線路電壓科學合理控制。

如果配電線路中出現負荷分布不均，可以通過饋線自動化系統協調優化配電運行狀態，消除輸電線路中存在的故障，避免電力系統其他部分受到影響，保證電力系統平穩運行，防止故障范圍擴大。配電自動化系統中通過饋線的可靠性與安全性優勢，解決電力系統運行中存在的問題和故障，保證輸電效果[2]。

3 電力系統配電自動化常見故障

3.1 配電自動化主站故障

主站故障是電力系統配電自動化運行中的常見問題之一，經常發生于電力系統服務器與前置機等多個部位中，如果主站故障發生在電力系統應用軟件上，會造成大量數據丟失，電力系統配電自動化運行需要重新安裝應用程序，或重新設置數據庫，保證數據源的完整性，確保電力系統數據備份與數據水平達到預期目標，滿足電力系統的運行需求。

3.2 通道故障

在電力系統配電自動化運行中，通道故障也是較為常見的問題之一，部分電力企業在將變電站與調度端通信通道連接中仍然采取傳統的單向通道或雙通道的運行模式，會造成電力系統存在較多隱患，如果在電力系統運行中出現通道故障，無法在短時間內維修，使通道端無法發揮原有的監控效果，甚至還會出現監控盲區。

光纖故障在通道故障中占比較小，但是電力系統運行中還是會存在一定光纖故障，主要是由于外力破壞因素造成光纖內部斷裂，如果變電站長時間處于不變動狀態下會造成數據庫無法得到更新，在接收預警信息時存在較多問題與偏差，導致變電站無法正常運行，如果在電力系統配電自動化檢查中發現變電站RTU運行不正常，要準確判斷電力系統是否存在故障通道問題，嚴格按照相關標準要求開展維修工作。例如，技術人員可以通過電話查看通信信號，如果存在通信信號缺失，要詳細檢查電力系統是否存在故障。在部分電力系統通信通道設計中采用雙通道結構，可以實現通信信號的自由轉換。但是，在通信通道運行中如果仍然存在較多問題，也會導致輸電質量較差，因此，電力企業要加強通信通道管理工作，保證通道通暢[3]。

3.3 框架保護工作

配電自動化主要包括電壓型、電流型兩種框架，電流會從整流轉變為交流直線上的界限，出現跳閘式開關，供電系統轉變為單相供電。電壓型框架運行中不會出現開關掉閘問題，不會影響饋線的正常運行。電力系統運行中，直流母線輸送電流需要跨多個區域，通常情況下，跳閘問題較為嚴重的接觸網還會出現電流傳輸中斷問題，嚴重影響配電自動化的安全平穩運行，甚至會給電力企業造成巨大的經濟損失。

4 電力系統配電自動化故障處理措施

4.1 主站故障處理

處理配電自動化主站故障時要充分了解其運行特點與故障特點，提出解決措施，避免主站故障導致電力系統無法平穩安全運行。

主變壓器包括差動保護裝置與瓦斯保護裝置。瓦斯保護裝置主要防止變壓器內部溫度過高出現分離情況;差動保護裝置從縱向范圍內盡可能減少電機故障。一旦主變壓器發生故障，會及時發出預警信號，通過預警信號判斷是開關故障還是線路跳閘故障，做好故障的初步分析。如果出現失壓問題，會造成變壓器低壓區域出現開關跳閘問題，因此，要全面檢查分析母聯開關是否處于自動化運行狀態。技術人員可以通過先進儀器進行檢測，如果處于非自動化運行狀態，要立即合閘，確保電力系統平穩運行。處理故障要嚴格遵守電力系統管理流程與管理標準，保證維修工作高質、高效。

4.2 系統保護饋線故障處理

系統保護饋線發生故障時，技術人員要根據故障發生特點與發生位置提出解決措施。如果在電力網絡上饋線發生相間故障或三相故障，各項開關會馬上啟動，技術人員要分析判斷功率方向與功率特點，全方位檢查總線，實現相鄰通行。通過綜合分析確定故障發生區域，如果故障區兩端出現開關中斷，會隔離其他故障。維修時要嚴格遵守電力系統工作流程與工作標準，提高維修工作效率。

在實際工作中，可以通過快速處理故障方式，確保電力系統運行安全可靠，避免影響其他區域。實施保護功能時要配合配電主站與配電站，盡可能避免故障損害擴大，在饋線故障檢查維修時要做好數據信息記錄收集工作，對故障特點持續時間充分了解，方便后續維修工作開展。

4.3 框架故障處理

當電力系統配電自動化出現框架故障，要對框架體系進行保護處理，將電流型框架作為主要保護核心，防止框架內部整流器出現故障，在運行中由于交流或直流電會出現開關跳閘問題，饋線不會受到影響，在運行中可以從其他區域調節電量，讓接觸網持續供電。如果出現漏電問題，電力網絡內的交流與直流開關會保持閉合狀態，盡快解決故障問題[4]。

5 電力系統配電自動化管理措施

5.1 加強管理力度

電力系統配電自動化建設中，要加強建設與改進，使電力系統配電自動化建設速度不斷加快，施工人員要充分了解配電自動化建設與改進過程，確保發揮優化調整作用，滿足電力用戶的高質量用電需求。推動電力系統配電自動化建設可以優化調整配置計量裝置，實現自動調節控制電力系統配電，促進電力系統配電自動化安全建設速度加快。通過應用信息技術積極探索建立電力配電自動化管理系統，可以在第一時間收集突發事故信息，及時解決故障，快速恢復電力能源運輸。GIS平臺可以實現電力調度管理智能化，提高信息資源利用效率，加強配電網監控，提高電力系統配電自動化建設水平[5]。

5.2 建立硬件支持系統

電力企業在確保電力系統在正常運轉的同時可以解決存在的問題與故障，真正實現自動化、智能化配電。電力企業在建立電力硬件支持系統時，要確保電力系統正常運行、數據采集正確。在日常工作中，要加強電力系統配電自動化信息的監督維護，出現故障可以及時發現、及時處理。做好電力系統硬件支持工作是確保電力系統配電自動化建設穩步進行的基礎。除此之外，要對配電自動化系統的后臺管理進行優化升級，提高微機控制穩定性，增強對外界干擾的抵抗能力。

5.3 提高自我診斷能力

在電力系統運行中最為常見的是線路故障問題，嚴重影響社會發展與人們生活工作，甚至還會存在一定安全隱患。短路故障與單相接地故障是電力系統中常見的故障問題，因此，如果電力系統擁有自動檢測故障技術，將極大程度地減少故障發生頻率，保證電力系統輸電的安全性與穩定性。

電力系統配電自動化建設技術是完善電力系統自我診斷能力的關鍵，在電力系統配電自動化建設中輸送電力全過程，要采用通信技術與計算機技術檢測電力待測參數，實現電力系統自動化與智能化，實現電力系統自我診斷功能，加強構建自我診斷體系，當發生問題時可以迅速采取應對措施，避免供電出現問題。

5.4 加強系統創新

電力系統配電自動化建設中，根據不同電力用戶的需求，采用相應的配電分布模式，充分考慮電力能源的運輸與分布，可以通過配電自動化系統、管理系統、維修管理系統等多種技術實現電力系統配電建設。配電自動化建設要注意優化設計變壓器。在加強技術應用的同時，要避免發生電力能源浪費問題，監測與控制配電系統，通過自動控制電源管理及智能裝置，管理電力系統網絡結構，提高供電效率與供電質量。

與此同時，不僅要加強智能調度系統的應用，而且要強化大數據監控技術，實時監控影響電力系統運行的各種信息，分析信息對電力系統運行的影響程度，建立數據分析模型，為電力系統調度決策提供數據參考。

6 結語

隨著時代的發展，我國電力系統逐漸完善，人們對電力資源的需求也越來越高，推動了我國電力系統配電自動化的發展，配電自動化逐漸成為現代化供電的趨勢。為處理配電故障，除了采取具體的故障應對策略外，還要強化信息與安全的監控，重視配電網的技術和結構改造。

目前，在電力系統運行中，通過電力系統配電自動化可以提高配電效率與配電質量。電力系統運維工作要加強電力系統配電自動化管理，需要相關技術人員對故障進行定位和排查，明確故障發生原因，深入了解不同電力系統設備的故障并提出解決措施，加強數據收集和分析力度，使電力系統配電自動化更加安全可靠。

參考文獻

[1] 靳建超，劉梅，梁榮興，等.精細化工企業供配電系統安全設計[J].當代化工研究，2022（5）：177-179.

[2] 李貴君，高海文.電力輸配電線路的運行維護[J].中國科技信息，2022（5）：48-49.

[3] 吳敏輝.電力配電系統電能質量自動補償技術分析[J].電子技術，2022（2）：236-237.

[4] 胡月.配電網生產信息管理系統在油田生產中的應用[J].石油石化節能，2022（2）：31-34，10-11.

[5] 謝銀銀，李志航.芻議電力配電自動化與配電管理的有效優化[J].中國設備工程，2022（1）：75-76.