配电网故障自动定位技术中通信技术的分析与研究
10kV配网线路故障自动报警系统研发与应用
10kV配网线路故障自动报警系统研发与应用【摘要】本文基于故障指示器技术、GSM通信技术和GIS（地理信息系统）技术，研发了一套应用于10kV配网线路故障自动报警及定位系统。
该系统是一套具有远程传输能力的可分布监控、集中管理、即时通信的智能化故障管理系统。
系统软件与现场故障检测和指示装置相配合，通过GSM通信技术将故障信息及时传输到主站系统，在线路故障发生后的几分钟内即可在控制中心通过与地理信息系统结合，自动显示报警信息，指出故障位置和故障时间等，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电。
该系统可以实现10kV配网线路相间短路、单相接地故障的检测和定位，对于快速处理线路事故，提升电网供电可靠性和用户满意度，提高供电公司10kV配网线路信息化管理水平具有重要意义。
【关键词】配电线路；自动报警；故障定位；系统研发1.引言随着我国经济发展和人民生活水平的提高，人们对供电可靠性提出了更高要求。
配电系统分支线多、线路结构复杂，在发生故障时一般仅出口断路器跳闸，即使在主干线上用开关分段，也只能隔离有限的几段，要找出具体故障位置往往需耗费大量人力、物力和时间。
实际电网运行环境尤其复杂，在发生设备故障后给线路巡视工作带来了诸多难题。
目前多数采用人工巡线的方法查找故障，每次查找和排除故障至少需要几个小时，然而10kV线路运行人员严重不足，一线人员人数呈负增长，设备管理无法满足日益增长的10kV线路运行需要。
因此在10kV线路运行管理上需要利用新技术来切实解决以上矛盾，帮助运行、检修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电，提升供电可靠性，提高工作效率。
10kV配网线路故障处理包括故障定位、故障区段隔离和非故障区段转供电等内容，其中故障自动隔离和自动转供电一般需要有一次开关设备和智能控制器等来实现，投资相对较高，而故障指示器是最容易实施、性价比最高的线路故障远程定位工具，因此基于故障指示器技术的故障远程定位系统就成为了10kV线路故障处理最基本、最实用的解决方案。
智能电网故障诊断技术的研究与应用
智能电网故障诊断技术的研究与应用随着电力系统的不断发展和普及，大规模的电力输配电网已经成为了现代城市的重要基础设施，为人们的生活和经济发展提供了可靠的电力保障。
然而，电力系统中常常会发生各种各样的故障，给社会带来不小的损失，因此，如何提高电力系统的可靠性，成为了一个急需解决的问题。
智能电网故障诊断技术是当前电力系统安全和稳定运行的重要手段之一，下面就来具体探讨一下这个话题。
一、智能电网故障诊断技术的定义智能电网故障诊断技术是指通过对电力系统的数据进行采集、分析和处理，利用先进的算法以及多个传感器、测量仪器，实现对电力系统中可能存在的问题进行快速、准确的诊断和定位的技术。
二、智能电网故障诊断技术的作用智能电网故障诊断技术可以帮助电力系统实现故障两早发现、早排查、早处理的目标，具体包括以下几个作用：1.提高电力系统的可靠性通过及时发现和准确诊断电力系统的故障情况，可以快速采取有效措施，避免事故向更大规模的发展，从而提高电力系统的可靠性和安全性。
2.优化电力系统的运行通过对不同时间段和区域的数据进行采集和分析，可以实现智能化的预测和优化电力系统的运行，提高电力系统的效率和质量。
3.减少电力系统的运营成本通过减少故障发生的频率和缩短修复故障的时间，可以降低电力系统的维修和修复成本，为电力系统的长期发展提供更为可持续的发展保障。
三、智能电网故障诊断技术主要应用领域智能电网故障诊断技术的应用已经涉及到了电力系统的各个领域，主要包括以下几个方面：1.智能配电网智能配电网是指基于传感器、通讯和计算技术的新一代配电网，其特点是具有高速通讯、精细控制、可靠安全等特点，智能电网故障诊断技术在智能配电网中的应用也得到了广泛的关注和应用。
2.智能变电站智能变电站是一种通过设备自动化、智能化、信息化等手段来监控、诊断、分析、优化电力系统的运行，实现电力系统高度智能化的先进设施。
智能电网故障诊断技术在智能变电站中能够帮助快速准确地定位和解决故障问题，有效地提高了电力系统的运行效率和质量。
中低压配电网络故障定位的分析与研究
要】 中低压配 电网络 由于其 自身的特点 ， 如供 电线路短 、 分支线路 多， 过渡 电阻对短路 电流影响大 ， 这些 因素的存在严重影响 了其故
障定位技 术的发展 。 本文在分析 中低压配 电网络结构特征 的基础上 ， 利用数 学拓 扑知识 建立起该 配电网络的描述矩阵 ， 采用 了一种基 于网基 结 构矩阵的配电网故 障定位 算法 ． 通过该算法的数 学推 导得 出的故障判定 区域与 实际配电网故障位置完全吻合 ， 在理论上 为中低压 配电网故 障
配 电 系 统 的重 要 性 日渐 凸 显 出来 ． 为 其 直 接 与 用 户 相 连 ， 人 民生 因 对 活 有 着举 足 轻重 的 重要 影 响 但 长期 以来 ， 于 受 技 术 和 研 究 方 障定位研究工作一 直是 处于起步阶段 ， 有 些在高压配 电系统成功应用 的故障定位技术 如行波测距 技术却在 中 低压配电系统 中遭遇失败。中低压配电系统有其 自身的结构特点 ， 如 供 电线路较之 高压供 电线路 短 ． 分支线路 明显增多 ， 路后过渡 电阻 短 对短路 电流影 响很 大 ． 网络 的拓 扑结构复杂 等 ， 这些 因素的存在使得 在中低压配电系统继电保护装 置整定 和潮流计算时存在严重 困难 ， 从 而影响了技术的发展 本文正是基于这种现状 ， 分析和研究 中低压配 电系统 的特征 ．采用 了一种 基于 网基结构 矩阵 的配 电网故障定位算 法． 该算法利用数 学分析 的方 法 ． 较好 的解 决了 目前 中低 压配 电网络 故障定位问题
定位 技 术提 供 了新 的 思路 。
【 关键词 】 障定位 ； 阵； 线终 端单元 ； 故 矩 馈 规格化 ０ 引言
在我 国 ． 电系统可划分为高 压配电系统 、 配 中压配 电系统 和低压 配 电系统 三部分 高 压配 电系统 的电压 等级通 常为 ３ ｋ ６ｋ 、 ５ Ｖ、 Ｖ 或 ６ １０ Ｖ 其直接与输 电系统相 连 ， １ｋ ． 接受输 电系统输 送的 电能 ， 向负荷 中 心直接放射 供电或经降压 配电。由于它直接 与发电系统相连 ， 影响和 涉及 面广 ． 对它的故 障排除和维护一 直以来都是 电力系统工作者研究 和探讨的课 题 近年来 ． 国内外学者在高压配电系统方面做 了许多 的工作 ． 推动了高压 系统的稳 定和可持续 发展 。 但随着农村 经济的全面发 展 ． 电力负荷供 应的持续增 长 ， 中低压
浅析配网故障研判及分析的意义
浅析配网故障研判及分析的意义摘要：配电网电压越限预警及智能优化需要综合来自配电自动化、负荷控制、公专变数据采集等大数据资源，充分利用电力大数据平台所提供的数据资源与计算服务，开展配电网电压分析与预判关键技术研宄，对于提升各专业电压综合管控能力，落实十四五配电网规划，缩短项目实施周期，丰富并深化大数据平台专业应用，具有重要的现实意义。
关键词：配网故障；研判及分析引言随着配网规模、用户数量的不断增长，配网故障抢修数量也持续保持高位，故障精准定位在故障抢修中的应用需求与日俱增。
供电企业必须不断提高电网设备的可靠性，尽量减少故障发生的可能性，并且供电企业要完善管理制度，提高管理能力，提升工作效率，当故障发生时尽量缩短事故抢修时间。
目前我国电网故障来源主要通过用户报修，少量来源于SCADA、配电自动化系统的故障告警信息，抢修管理相对被动。
转变配网抢修工作模式，由传统的“被动抢修”向“主动抢修”，是配网管理的重要课题。
本文基于物联网感知终端上传的配用侧数据及外部信息系统接入的各类停电信息等数据资源，通过对中低压故障定位策略研究，设计研判原则和算法逻辑，并通过相应功能模块的开发，最终实现中低压配网故障的精准定位，支撑配网主动抢修，从而提高配电网供电质量和可靠性。
1.故障定位设计框架本文基于供电服务指挥系统、PMS2,0系统、业务中台，提出了配网故障定位的构架设计，主要由停电感知及上报、故障研判两大模块构成。
停电感知及上报功能基于配用电侧智能配变终端、智能低压故障指示器、TTU/智能电表、HPLC通信模块、微功率无线通信模块等物联网设备的配置，实现中低压设备的停电信息全面感知及上报；故障研判模块则负责停电信息接收、故障研判及图形研判等功能，实现停电信息的统一接入、汇总及故障研判，生成疑似故障并向配网抢修模块提供研判信息及停电信息等。
2.数据获取配用电数据的获取是实现中低压配网故障精准定位、故障研判的基础。
本文从故障精准定位技术需求和数据的可获得性两个角度出发，研究基于中低压配网拓扑关系的配网故障定位所需的各类配电设备电气量信息数据获取范围。
配电网故障的自动定位与判断技术分析
配电网故障的自动定位与判断技术分析摘要：配电网的故障定位与判断是指当配电系统发生故障后，控制中心根据装在配电网中的智能化采集、通信和控制单元收集到的数据，结合配电网的实际运行情况，利用网络信息和故障信息来自动判别故障发生的位置，并在网络结构的拓扑图上反映出故障点，配电网的故障定位与判断技术在实际的配电网运行中得到了广泛应用。
关键词：配电网; 故障; 自动定位; 判断算法;引言：配电网故障定位的传统方法是自动重合器、分段器 (负荷开关) 等按整定顺序自动重合，现代的方法是由SCADA监控系统主站遥控负荷开关和分段器，也就是基于FTU的故障定位方法。
配电网中的分段开关和联络开关处都装有FTU，利用FTU上传参数，经过运算实现故障定位。
故障定位的算法包括以人工智能为基础的定位算法和以图理论为基础的图算法，其中图算法以矩阵算法为主，矩阵算法具有计算量小、故障判断及定位结果可靠的优点，在工程实际中得到了大量的应用，本文主要探讨矩阵算法在配电网故障定位与判断中的应用。
1 配电网的常见故障配电网最常出现的故障包括接地故障和短路故障，其中接地故障主要以单相接地为主。
目前，我国在3～66kV中低压配电网中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地 (即谐振接地) 运行方式。
在电网发生单相接地故障时可带故障继续运行1～2h，但是长期带故障运行，容易促使绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路故障，并会带来跨步电压，给故障线路周围的行人带来安全隐患，线路故障应及时处理，其中跨步电压分布示意图如图1所示。
由图1可知，离故障线路越近，分布电压越高，越具有危险性。
长期以来，由于不能尽快选择故障线路或定位故障线路段，导致出现故障排除率低等工作问题，故需要进行配电网故障的自动定位。
配电网故障自动定位的人工智能算法以遗传算法为代表，但配电网复杂，建立一个适合配电网故障定位的数学模型很困难，模型不准确会导致故障定位的效果很差。
而矩阵算法以分段开关和隔离开关为节点，根据各节点是否流过故障电流就可以判断出故障区间[2]。
分析配电网运行中的故障检测技术及解决方法
分析配电网运行中的故障检测技术及解决方法摘要：配电网在输电系统中发挥着至关重要的作用，随着人们供电量的不断增大，供电局对于自身的配电网体系也在不断的进行完善，但是在实际的运行中，配电网经常会受到各种因素的影响，其中不仅仅包含自然因素，还包含一些人为因素等，为了防止经济损失影响配电网的平稳安全运行，就必须要定期的对配电网进行检修和维护，避免配电网发生故障而导致输电问题。
关键词：配电网运行；故障检测技术；解决方法一、配电网故障检测技术1.1暂量态选线故障检测在常见的配电网单相接地故障发生过程当中，会出现馈线的暂态零序电流信息迅速增幅，且其数值量会呈现较高的状态，甚至可高达故障稳态时零序电流信息数值的几倍、几十倍不等。
因此，可将其作为故障检测依据，用于其经消弧线圈接地，或中性点不接地的配电网故障检测当中。
但是由于暂态零序电流发生时的持续时间相对较短暂，经常出现检测装置还未启动，其电流增幅数值便已消失。
对于速动性较低的启动装置信息提取造成了较大的运作难度，因此，所以还需对其进行深入地研究。
1.2故障自动定位系统随着科学技术的高速发展，针对配电网故障检测技术也在日渐更新和发展当中，现阶段中经过讨论和研究得出故障自动定位系统，将其运用在配电网故障检测和定位当中可起到有效的作用。
故障定位系统可通过三个方面组成，分别为信息指示器、距离评估器、通信设备。
在配电网运行过程中，如果出现故障现象，故障距离评估器可迅速地做出反应，将变电站与故障区域之间的距离进行精确计算，进而进行故障地点确认。
还可通过单条或多条馈线做出相应的计算调整，如单条馈线可直接得出距离确定故障点，而多条馈线则可通过信息指示器的帮助，根据其提供的故障信息进行确认。
还可通过系统内的馈线自动化来进行故障隔离，以保证非故障区域的正常供电。
其系统可通过开关状态、检测信息、网络分析进行故障区段的确定，进而迅速地做出判断，以最短的反应时间进行变电站开关重合，起到恢复供电的作用。
配电自动化及其对通信网的需求研究分析
配电自动化及其对通信网的需求研究分析发布时间：2021-01-13T14:56:56.313Z 来源：《中国电业》2020年第27期作者：张晋[导读] 智能配电网可以提高电力系统的运行效率以及供电质量，通过对分布式发电、张晋国网晋城供电公司山西晋城 048000摘要：智能配电网可以提高电力系统的运行效率以及供电质量，通过对分布式发电、储能的并网优化，让电力需求侧的管理更加的高效，而且通过现代的管理理念，让配电、用电的运行及管理更加的稳定。
配电自动化系统主要是由配电主站、子站、配电终端以及通信通道组成。
配电主站是实现数据处理、人机交互等多种应用功能的中心，配电子站是连接配电主站与配电终端的中间设备，主要功能是进行数据信息的汇集，同时，也根据实际运行要求完成区域监控的任务。
通信通道是配电主站、子站以及配电终端之间相互连接的信息传输网络，通过通信通道，配电系统中的各个部分实现了及时的信息数据传输、调控指令下达等功能。
随着国家“三网”融合的推进，智能电网得到了前所未有的快速发展。
而智能配电网是智能电网的关键环节之一，很好的实现了电能的有效传输，在配电网中，通信网络是重要的组成部分，因此，提高配电网的运行质量，就要构建先进、稳定的组网系统。
关键词：配电自动化；通信网；需求引言随着中国科学技术水平的提高，社会逐渐向提供知识和信息的方向发展。
在快速增长的市场中鼓励竞争是为了产生并获得持续的经济利益，所有公司都必须加强对领先技术的研究。
如果电力企业通过对电力通信技术进行现代化改造提高智能水平将其称为智能电网。
因此，它将不断满足不断增长的电力需求。
一方面，在促进该国的社会经济发展中发挥重要作用。
因此，能源公司应深入研究智能电网，提高电力通信技术的使用效率，并促进自动化和智能化动力传动的发展。
1智能配电网的概念及特征从技术层面讲，智能配电网是利用计算机技术、人工智能技术等现代科学技术构建的自动化的供电网络，利用分布式智能以及自动控制系统来实时的监控每个用户以及节点，确保从发电厂到用户端每个节点上的电流以及信息能够双向互动。
配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究
配电网故障快速定位及快速抢修解决方法研究随着城市化进程的加快，现代社会对电力的需求越来越大，而配电网故障的情况也时有发生。
一旦出现故障，不仅会给人们的日常生活带来不便，还可能会造成重大的经济损失和安全隐患。
配电网故障的快速定位和抢修问题显得尤为重要。
本文将围绕配电网故障的快速定位及快速抢修解决方法展开研究。
一、配电网故障的快速定位1.设备监测技术现代配电网中往往使用大量的传感器和监测设备，可以实时监测电流、电压、温度、湿度等参数，一旦出现异常情况，可以通过数据分析迅速确定故障位置。
利用高压电缆的局部放电监测仪可以实时检测电缆的局部放电情况，一旦发现异常，可以迅速定位故障点。
2.智能配电设备智能变电站和智能配电设备可以实现自动化、远程化的管理和监控，一旦出现故障，可以通过智能系统的自我诊断和报警功能，快速定位故障点，提高抢修效率。
3.故障定位技术利用高压电气测量技术和故障定位装置，可以通过测量电气参数的波形特征来确定故障位置，例如利用故障波的传播特性和多点测量技术，可以精确定位故障点。
1.快速反应机制建立配电网故障快速响应机制，一旦发生故障立即启动故障处理流程，迅速调集专业人员和必要的设备到现场，确保迅速抢修。
2.预案制定针对各类可能发生的配电网故障情况，制定详细的应急预案，包括故障定位流程、抢修方案、人员调配等内容，以便在发生故障时能够快速、有序地进行抢修。
3.应急物资储备建立配电网故障应急物资储备库，包括绝缘材料、导线、开关设备、绝缘工具等，以便在发生故障时能够迅速获取必要的物资进行抢修。
4.技术装备更新配电网故障抢修需要的技术装备也需要不断更新，例如红外热像仪、激光测距仪等高新技术装备可以帮助工作人员迅速定位故障点，提高抢修效率。
5.抢修人员培训配电网抢修人员需要经过专业培训，熟悉各类设备的结构与原理，了解各类故障的处理方法，具备高效、安全的抢修能力，以保证在发生故障时能够快速有效地进行抢修。
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图 １配网故障定位 系统典型结构
支处 ， 接 收线路故 障检 测装置 发送 的动作信息 ， 并通 过通信系 统将故障信息发送 给监控 主站系统。
２ ． 通 信方 式分 析
， Ｌ 、 线路结构复杂 的县城和农村配 电网中， 简易型配电自动化方 案， 『 ２ 即通 过故障定位技 术实现快 速定位 故障并确定 抢修方式
成本 等优 点成 为主流的通信方式 ， 在配电网故 障自 动 定位 系统
中得到广泛应用。 二、 配电网故障 自动定位系统的通信方式
１ ． １ Ｏ ｋ Ｖ 故 障定位 系统的 典型 结构
和远方跳闸信号等。 ［ ３ 然而 ， 电力载波 通信在载波 频率使用 、 设 备技术、 维护技术等方面存在技术限制或缺陷， 使得电力载波通
就 配电网而 言， —方面 ， 由于配电网运行方式 灵活、 用户负
如图１ 所 示， 典型的故障定位系统主要由： 加装在ｌ Ｏ ｋ Ｖ 线路上 的站端检测装置、 通信系统、 监控 主站 系统三部分组 成。 站端检 测装置包括线路故障检测装置 （ Ｆ Ｉ ） 和数据采集传输装 置 （ Ｄ Ｔ ） 。 线路故 障检测装 置一般安装在配 电线路的分支处 的主干和 分支线上 。当线路发 生短路或单 相接地故 障时， 线路故障检 测 装 置会 向附近 的数 据采集传输装 置发送不同的编码信息 ， 从而 区分 开这两种故障 。 数 据采集传输装置一般也安装在线路的分
浩特人 ， 天津市电力公 司城西供 电分公 司运维检修 部， 高级 工程师。（ 天津 ３ ０ ０ １ ９ ０ ） 中图分类号： Ｔ Ｍ７ ２ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ １ ８ ６ － ０ ２
一
、
配 电 网故 障 自动定 位 系统 的必 要 性
右， 处理故障过程中查找故障的时间占整个时间的７ ０ ％～ ９ ０ ％。 Ｉ ｌ ｌ 相 比较之下＇ 随着城 网线路的重点投资和技术升级改造， 城市配
电网线路 的故障率不断下 降， 其供电连续性较县城和农村 线路 有 大幅提升， 因此如何缩短县城 和农 村配电线路 的故障查找时 间、 提高故障排查效率成为提高供电可靠性的重要手段。 为提高供 电可靠性 ， 建设坚强 的电网， 针对不同的地域和配
国 吨 力 毅 名
Ｄ Ｏ Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ０ ０ ７ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ９ ０
２ ０ １ ３ 年 第 ５ 期
配电网故 障自动定位技术中通信技术的分析与研究
马 俊 何兴昊
摘要： 随着线路故 障检测技术和设备硬件技 术的进步， 配电网故障 自 动定位技术作为简易型配 网自动化的实现方式 ， 以其投 资小、
段， 并提 出针对不同条件下多种通信方式相结全覆盖 ， 为县城和农村配电网故障快速 定 位探索出一条有效的途径 。 关键词 ： 配电网； 故障定位 ； 通信方式
作者简介： 马俊 （ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 男， 内蒙古五原人 ， 天津市电力公 司城 西供电分公 司运 维检修 部， 技 师； 何兴昊 （ １ ９ ７ ０ － ） ， 男， 内蒙古呼和
信的应 用范围受到了很大 限制。 比如载波频率使用 问题 ， 我 国电 力线载波频率使 用范围为４ ０ ～ ５ ０ ０ Ｋ Ｈ ｚ ， 载波频带带宽为４ Ｋ Ｈ ｚ ，
在整个 载波频率 范围内只能不重复安排５ ７ 套 载波机 ， 而在配电 网故障定位系统中所需 载波机数量要远超过这个数 目。
成为配 电网建 设的主要 目标 。 配 电网故 障 自动定位系统 的可靠
（ １ ） 电力线载波 通信。 电力线 载波通信 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 技术 出现 于
实现与通信 环节 密不可分。 在县城和农村配电网线路中， 因其线 路分支 多、 结构复杂 ， 所 覆盖地 区范 围广、 地形 复杂， 通信 系统 的建设难度较 大。 速度快 、 可靠性高的光纤、 电话 线等有线物理 介质通信 方式 无法大面积 推广实施 ， 无 线通信 以其灵活性 、 低
随着 国内地区经济 的发展 和新农 村建设 的不 断推 进 ， 县城 和农村配电线路 的负荷不 断增 大， 供 电半径也随之加大， 分支线 路增多， 使得配电线路 网架结构 日益复杂， 因此线路故 障频 繁， 且故 障查找 难度增大 ， 导致线路 的供 电可靠性和连 续性较低 。 停 电成 为影响供 电可靠性 的主要原因， ２ ０ ０ ９ 年中电联 对 电力系 统发生故 障而导致的停电情况进行了统计， 结果显示 ， 在这些停 电中， 线路上发生故障导致 的停 电时间占到总停电时间的６ ０ ％ 左
二十世 纪的二十年 代初 期， 它以电力线作为传输 媒体 ， 利用载 波 方式将 模拟或数 字信号变成高频信号， 通 过电力线 实现远距 离 传输 。 它具 有传 输距离远 、 通 道可靠性高、 安 全保密性 好、 投 资
少见效快、 与电网建设同步等优点 ， 早已成 为电力系统应 用最广 泛 的通信方 式。 它主要用于电网调度通信 、 复用远动 、 高频保 护
见效快、 安装维护方便等优 点， 成为配电自 动化建设的重要 组成部分。 在县城 和农村 配电线路中， 应用故障 自 动定位技术成为提 高故障
抢修效率、 缩短故障停 电时间的重要 手段 。 配电网故障自动定位技术依 赖于故 障 “ 遥信” 信息的及 时、 可靠上传， 因此故障 自 动定位技术
中的通信环节成为影响 配电网故障 自 动定位 的关键 环节。 比较和分析了 在县城 和农 村配电线路 故障 自 动定位 系统中常用的通信技 术手