常寬，常永要，雷向全，黃煒

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000）

0 前言

主網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益完善，由于主網(wǎng)設(shè)備故障而發(fā)生大規(guī)模停電的幾率已經(jīng)很小了，停電原因大多數(shù)為配網(wǎng)故障，配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和自動(dòng)裝置的建設(shè)不是短時(shí)間內(nèi)就可以完成的，基于云南地區(qū)配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及保護(hù)自動(dòng)裝置配置現(xiàn)狀，提高配網(wǎng)故障處置效率是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

1 云南地區(qū)配網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

當(dāng)前云南多數(shù)地區(qū)配網(wǎng)為放射和單聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]，其它聯(lián)絡(luò)形式為單聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變形，可用研究單聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法來(lái)概括，在此不再贅述。

圖1 放射型配網(wǎng)線路模型

圖2 單聯(lián)絡(luò)型配網(wǎng)線路模型

1.2 保護(hù)及自動(dòng)裝置配置

目前，云南多數(shù)地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)落后[2]，只在變電站出線斷路器（如A0、B0 斷路器）配置了兩段式電流保護(hù)和三相一次重合閘[3]，同時(shí)具備“三遙”功能。其余配網(wǎng)線路上的分段斷路器（如A1、A2 斷路器等）、支線斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)設(shè)備大多數(shù)未配置保護(hù)及自動(dòng)裝置，故障發(fā)生時(shí)不能自動(dòng)切除故障，需要人工巡視及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作[4]。聯(lián)絡(luò)斷路器（如AB0 斷路器）正常運(yùn)行方式下均處于冷備用狀態(tài)。

1.3 原故障處置方法

以單聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例（A 站AL 線路永久性故障），其以往的故障處置流程如圖3 所示。

圖3 原故障處置流程

圖4 二分法故障處置流程

1.4 配網(wǎng)故障處置方法現(xiàn)狀

云南地區(qū)重主網(wǎng)、輕配網(wǎng)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，但部分地區(qū)已開(kāi)始探索如何提升配網(wǎng)運(yùn)行管理水平，如昆明供電局進(jìn)行過(guò)配網(wǎng)故障處置方面的研究，提出二分法新思路[5]，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。其余經(jīng)濟(jì)相對(duì)不發(fā)達(dá)的地市研究較少。經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)如長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)，其配網(wǎng)建設(shè)起步較早，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已大大超越云南地區(qū)，再者由于配網(wǎng)自動(dòng)化的加持，其配網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別故障區(qū)段、隔離故障、恢復(fù)無(wú)故障區(qū)段供電等功能[6]。這是云南等相對(duì)落后地區(qū)所望塵莫及的。其研究成果雖較多，但由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及配置不同，卻不適用于云南。

2 故障處置策略

針對(duì)原故障處置過(guò)程中存在的問(wèn)題，參考優(yōu)秀成果、經(jīng)驗(yàn)，提出二分法、偏分法、去支法相結(jié)合的配網(wǎng)故障處置策略。其核心思想是充分利用現(xiàn)有配網(wǎng)保護(hù)及自動(dòng)化裝置，當(dāng)永久性故障發(fā)生后，不經(jīng)查線，即令搶修人員斷開(kāi)某斷路器，隔離一部分配網(wǎng)線路，然后再試送另一部分，根據(jù)變電站出線斷路器的保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作情況，判斷故障所在區(qū)段[7]。無(wú)故障區(qū)段當(dāng)即可以安排恢復(fù)供電，故障區(qū)段可再次隔離某部分后試送，直至查找到故障所在最小區(qū)段。由搶修人員查找此區(qū)段以確定故障具體位置。

2.1 二分法

線路為普通配網(wǎng)線路，此時(shí)線路上的每一個(gè)用戶的重要程度相同，當(dāng)以用戶數(shù)量多少作為分段的依據(jù)。此種情況為了取得最高收益一般將分段點(diǎn)放在50%或接近50%的分段斷路器位置，因此取名為二分法。

以單聯(lián)絡(luò)模型為例。故障設(shè)定仍為A 站AL線路永久性故障，具體的二分法故障處置流程如圖4 所示。

2.2 偏分法

偏分法是考慮配網(wǎng)線路上有重要用戶（負(fù)荷）情況，其分布一般不會(huì)正好在線路的中間位置。此時(shí)，由于重要用戶恢復(fù)送電的優(yōu)先級(jí)較高，所以要以優(yōu)先恢復(fù)重要用戶供電為原則確定分段點(diǎn)位置。此分段點(diǎn)往往選擇距離重要用戶最近的線路分段斷路器，故導(dǎo)致了線路分段不平衡，謂之偏分法。

仍以單聯(lián)絡(luò)型配網(wǎng)為例，假設(shè)重要用戶在AL1 段線路（前段），如圖5 所示。

圖5 含重要用戶單聯(lián)絡(luò)型配網(wǎng)

圖6 分支線較復(fù)雜單聯(lián)絡(luò)型配網(wǎng)

此時(shí)，AL1 線路故障的概率為25%，其余段線路故障概率為75%。所以選擇A1 斷路器作為分段點(diǎn)，斷開(kāi)后試送A0 斷路器，此時(shí)試送成功的概率為75%。此種方法根據(jù)概率學(xué)理論，可最快恢復(fù)重要用戶供電。在試送失敗的情況下可以通過(guò)聯(lián)絡(luò)AB0 斷路器快速轉(zhuǎn)供后段線路，同時(shí)確定給重要用戶供電區(qū)段配網(wǎng)線路永久性故障，可以盡快組織搶修。

2.3 去支法

此種方法是針對(duì)配網(wǎng)線路支線較多、較長(zhǎng)、分布不平衡，故障率較高[8]的情況。線路建模如圖6 所示。AL 線路有兩條支線。支線1 較短，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；支線2 較長(zhǎng)，支線層級(jí)較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

一般來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)線路主線由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高，其設(shè)備可靠性要遠(yuǎn)高于支線[9]。對(duì)于支線較多、且較長(zhǎng)的配網(wǎng)線路，一旦發(fā)生故障，大概率是支線故障引起的。

因此，在AL 線路發(fā)生永久性故障時(shí)，根據(jù)故障概率分布初步判斷支線2 故障，則優(yōu)先選擇斷開(kāi)支線AZ2 斷路器，試送A0 斷路器。大概率可以試送成功，以便及時(shí)恢復(fù)主線及其余支線供電。

圖7 新策略實(shí)施后前、后對(duì)比雷達(dá)圖

3 實(shí)施效果及評(píng)價(jià)

新的配網(wǎng)故障處置策略提高了故障處置效率，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1）在試送電過(guò)程中的安全性與線路強(qiáng)送電相比有50%的提升（至少隔離了50%的故障可能區(qū)段才進(jìn)行試送），另外，減少了查線時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)，提高配網(wǎng)故障處置過(guò)程的安全性。

2）隔離試送的過(guò)程既是查找故障的過(guò)程，也是對(duì)無(wú)故障區(qū)段恢復(fù)供電的過(guò)程。在查找到故障所在最小區(qū)段時(shí)，無(wú)故障區(qū)段便已經(jīng)恢復(fù)供電。因此新的故障處置策略可以快速恢復(fù)無(wú)故障區(qū)段的供電，大大減少故障停電時(shí)間（67分鐘每條次）。

3）調(diào)控根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，與現(xiàn)場(chǎng)配合，主動(dòng)查找故障，人力資源被充分利用（利用率由原來(lái)的30%變?yōu)?0%）。搶修人員不盲目對(duì)所有區(qū)段線路查找故障，而是有目的地查找故障所在最小區(qū)段。

4）相較于以往的故障處置方法，新故障處置策略可以將故障處置時(shí)間由原來(lái)的239 分鐘每條次減少到172 分鐘每條次。

5）減少了故障處置時(shí)間，相應(yīng)的就增加了配網(wǎng)供電時(shí)間，進(jìn)而增加了配網(wǎng)供電量。以一個(gè)中等規(guī)模的地市級(jí)城市為例，預(yù)計(jì)其每年將增加配網(wǎng)供電量超過(guò)500 萬(wàn)千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)收益200 萬(wàn)元以上[10]。新策略實(shí)施后前、后對(duì)比雷達(dá)圖如圖7 所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于云南地區(qū)配網(wǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合相關(guān)理論研究及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，梳理以往故障處置過(guò)程中存在的問(wèn)題。有針對(duì)性地提出二分法、偏分法、去支法相結(jié)合的處置策略，并分別結(jié)合配網(wǎng)模型就如何實(shí)施給出具體說(shuō)明。最后論述了新策略在安全性、減少故障查找時(shí)間快速恢復(fù)無(wú)故障區(qū)段供電、減少人力資源浪費(fèi)、減少用戶投訴、增加配網(wǎng)供電量幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。