配网主供线路的故障自愈技术
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馈线保护动作报警信号发生（ Ｘ＝１ ） 时，馈线开关位置为分 位（ Ｋ—Ｏ ） ，同时无馈线电流 （ ｊ ｒ —Ｏ ） 。相反 ，馈线开关位置
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ３ — ２ ９ 作者 简介 ： 梁曦 匀（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 从 事配 网规划工作 。
ＦＮ（ Ｏ 尺Ｏ， Ｘ１ ， Ｉ， Ｋ Ｏ ） 一 Ｏ １
１
Ｏ １ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ ｌ
现有配网 自愈技术大多利用环 网柜二次设备 的信息采 集对故障进行分析 。本文提 出的配 网自愈技术则利用配 网 上级 电源——变 电站的低压侧馈线的保 护信息数据进行模
提高供 电可靠性 的技术 方式是提 高配 网 自动化程度 。
而配网 自动化的核心是配网 自愈技术 。配 网 自愈技术包括 故 障诊断 、故障隔离及系统恢复 。配 网实现 自愈 的 目标是
１ ． ２故 障信 息模 型 设计
整合模型参数后 ，单个模型结果用二进制矩阵方式表
示为 ：
减少设备故障停 电时间 ，提高用户供 电可靠性 ，同时减少 人员 的工作量 ，提升电网运行的经济效益 。
（ ５ ）
（ ４ ）
Ｆ １ 一Ｆ ｚ —Ｏ ，过 渡 函数 ｆ 一１ ，联 络 开 关状 态 函数 ＿ ， ’ 一１ 。
１ ． ３ 多馈线 并入 模型 设计
配网的电源侧 由多条馈线组成 ，每条馈线 的状态有运 行态与故障态。配网每个联络开关 与其直 接连接的馈线组 成独立模型 ，如 图 １ 所示 （ 隐藏分段开关节点） 。
Ｋ） 两种结果值分别设定为 ０ 和 １ 。
（ １ ） 馈线正常运行状态下：
２ ０ １ ７ｌ ９ （ Ａ ） 期ｆ １ ７
宅气设彳 ） Ｌ Ｆ Ｎ （ Ｒ， Ｘ， Ｊ ， Ｋ） ：［ Ｏ ０ １ １ ］ 一Ｏ （ ２ ） 馈线发生故障状态下 ： Ｆ Ｎ （ Ｒ， Ｘ， Ｊ ， Ｋ） ：［ Ｏ １ ０ １ ］ ： ＝ ＝ １
馈线正常运行时，模型参数特征为 ：
Ｋ 一 １， 一 １， Ｘ 一 ０， Ｒ一 ０ （ ２ ）
馈线发生故障时 ，模型参数特征为 ：
Ｋ 一 ０， Ｉ ＝ ０， Ｘ一 １ ， Ｒ— Ｏ （ ３ ）
１ ． １模 型 参数
模 型参数包括馈线开关的位置 （ Ｋ） 、有无馈线电流 （ Ｉ ） 和馈线保护动作报警信号 （ Ｘ） 、馈线检 修态 （ Ｒ ） 。Ｋ、Ｉ 、
负荷 负荷
图 ２ 简 单 配 网 故 障 发 生 瞬 间 圈
当故障发生后 ，位于变 电站内的馈线保 护动作断开运 行馈线 Ｌ １ ，同时 负荷 １失 电。故 障信 息 模 型特 征 参 数
Ｆ 一１ ，Ｆ 。 一Ｏ ，过 渡 函数 Ｏ ＜／ ＜ １ ，联 络 开 关 状 态 函数
＿ 厂 一Ｏ 。
的供电可靠性 ，一旦发生故障就会造成单供线路 的负荷 停
电 ，从而降低片区的供 电可靠性。然而，受运行 环境 、设 备寿命及质量影响，配电线路故 障不可避免 ，因此及时诊 断配电线路故障和快速恢 复供 电，是提高配 网可靠性 的最
佳技术策略 。
Ｏ ０ Ｏ ｌ ｌ １ １ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ １ １ ｌ １ Ｏ Ｏ ｌ ｌ Ｏ Ｏ １ １
馈 线 是 指 配 网 中 的 一 个 配 电 中心 （ 一般 指 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 或
１ １ ０ ｋ Ｖ变 电站） 与其它配电中心（ 一般指 １ ０ ｋ Ｖ配变） 之 间的
导 电设备 的集 合 ，接 于变 电站 低 压 侧母 线 ，由母 线 提供 电
能 。馈线经配 电变压器或配 电开关 连接至配电线路 ，配电 线路直接连接负荷 。配 电线路安全运行直接关 系到用户侧
电气设 计
配 网主供 线 路 的故 障 自愈 技术
梁曦 匀
（ 深圳 供 电局有 限公 司 ，深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
［ 摘要］ 介绍 了配网故 障 自 愈 技术的发展 现状 ，提 出 了一种针 对配网主供 线路故 障的新 的分析 方法。通过采集 变电站
馈线保护信 息建立故障诊 断模型 ，并经模拟故 障论证 了该模 型的可行性 与实用性 。 关键词 配网 自动化 故障 自愈 保护信 息 馈 线保护
负荷
负荷
满足 “ ／ ’ 由／ ’ 一 ｌ变 为 ＿ 厂 一０”的 条 件 ， 联 络 开 关 合
图１ 配网的电源侧 示意图
上 ，由运行馈线 Ｆ ２ 供负荷 １ 及负荷 ２ 。故障 自愈后状态如
馈线维护检修时 ，模型参数特征为：
Ｒ一 １
ｘ和 Ｒ值均为 ０或 １ 。馈线检修 ，即 Ｒ一１ 时 ，Ｋ、Ｉ 、ｘ
相互 无 关 。馈 线 非 检 修 ， 即 Ｒ一 ０时 ，Ｋ、 Ｊ 与 Ｘ 互 斥。
由分析可得 ，馈 线非 检修 状态 下 ，模 型只有 两种 结 果。不考虑检修态馈线对配网故障 的影响 ，模 型结果 可确 定 为以下两种 ，为 简化模 型计算量 ，将模 型结果 Ｆ （ 尺，
中图 分类 号
Ｔ Ｍ７ ６
为合位 （ Ｋ一１ ） ，有馈线 电流（ Ｊ 一０ ） 时 ，无馈线保护动作报 警信号 （ ｘ—Ｏ ） 。由分 析得 知，Ｋ 与 Ｘ 互 斥 ，Ｊ 与 Ｘ 互 斥 。采用模型参数 Ｋ、， 、Ｘ进行模 型设计是 为了避免参
数错误影响模型实施的可靠性 低压侧含接地变压器 的系统 。
１故 障信息模型 建立
由式（ １ ） 可知 ，模型存在 １ ６ 种理论结果 。
故 障信息模型是建立在变 电站低压侧馈线 的保护信息
数据可行 的基础上 的。目前 ，低压侧馈线 的保护信息数据 已基本上送配网调度端进行监控 ，使得在调度端建立故 障 信息分析模型系统可行 。
馈线保护动作报警信号发生（ Ｘ＝１ ） 时，馈线开关位置为分 位（ Ｋ—Ｏ ） ，同时无馈线电流 （ ｊ ｒ —Ｏ ） 。相反 ，馈线开关位置
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ３ — ２ ９ 作者 简介 ： 梁曦 匀（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 从 事配 网规划工作 。
ＦＮ（ Ｏ 尺Ｏ， Ｘ１ ， Ｉ， Ｋ Ｏ ） 一 Ｏ １
１
Ｏ １ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ １ Ｏ ｌ
现有配网 自愈技术大多利用环 网柜二次设备 的信息采 集对故障进行分析 。本文提 出的配 网自愈技术则利用配 网 上级 电源——变 电站的低压侧馈线的保 护信息数据进行模
提高供 电可靠性 的技术 方式是提 高配 网 自动化程度 。
而配网 自动化的核心是配网 自愈技术 。配 网 自愈技术包括 故 障诊断 、故障隔离及系统恢复 。配 网实现 自愈 的 目标是
１ ． ２故 障信 息模 型 设计
整合模型参数后 ，单个模型结果用二进制矩阵方式表
示为 ：
减少设备故障停 电时间 ，提高用户供 电可靠性 ，同时减少 人员 的工作量 ，提升电网运行的经济效益 。
（ ５ ）
（ ４ ）
Ｆ １ 一Ｆ ｚ —Ｏ ，过 渡 函数 ｆ 一１ ，联 络 开 关状 态 函数 ＿ ， ’ 一１ 。
１ ． ３ 多馈线 并入 模型 设计
配网的电源侧 由多条馈线组成 ，每条馈线 的状态有运 行态与故障态。配网每个联络开关 与其直 接连接的馈线组 成独立模型 ，如 图 １ 所示 （ 隐藏分段开关节点） 。
Ｋ） 两种结果值分别设定为 ０ 和 １ 。
（ １ ） 馈线正常运行状态下：
２ ０ １ ７ｌ ９ （ Ａ ） 期ｆ １ ７
宅气设彳 ） Ｌ Ｆ Ｎ （ Ｒ， Ｘ， Ｊ ， Ｋ） ：［ Ｏ ０ １ １ ］ 一Ｏ （ ２ ） 馈线发生故障状态下 ： Ｆ Ｎ （ Ｒ， Ｘ， Ｊ ， Ｋ） ：［ Ｏ １ ０ １ ］ ： ＝ ＝ １
馈线正常运行时，模型参数特征为 ：
Ｋ 一 １， 一 １， Ｘ 一 ０， Ｒ一 ０ （ ２ ）
馈线发生故障时 ，模型参数特征为 ：
Ｋ 一 ０， Ｉ ＝ ０， Ｘ一 １ ， Ｒ— Ｏ （ ３ ）
１ ． １模 型 参数
模 型参数包括馈线开关的位置 （ Ｋ） 、有无馈线电流 （ Ｉ ） 和馈线保护动作报警信号 （ Ｘ） 、馈线检 修态 （ Ｒ ） 。Ｋ、Ｉ 、
负荷 负荷
图 ２ 简 单 配 网 故 障 发 生 瞬 间 圈
当故障发生后 ，位于变 电站内的馈线保 护动作断开运 行馈线 Ｌ １ ，同时 负荷 １失 电。故 障信 息 模 型特 征 参 数
Ｆ 一１ ，Ｆ 。 一Ｏ ，过 渡 函数 Ｏ ＜／ ＜ １ ，联 络 开 关 状 态 函数
＿ 厂 一Ｏ 。
的供电可靠性 ，一旦发生故障就会造成单供线路 的负荷 停
电 ，从而降低片区的供 电可靠性。然而，受运行 环境 、设 备寿命及质量影响，配电线路故 障不可避免 ，因此及时诊 断配电线路故障和快速恢 复供 电，是提高配 网可靠性 的最
佳技术策略 。
Ｏ ０ Ｏ ｌ ｌ １ １ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ １ １ ｌ １ Ｏ Ｏ ｌ ｌ Ｏ Ｏ １ １
馈 线 是 指 配 网 中 的 一 个 配 电 中心 （ 一般 指 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 或
１ １ ０ ｋ Ｖ变 电站） 与其它配电中心（ 一般指 １ ０ ｋ Ｖ配变） 之 间的
导 电设备 的集 合 ，接 于变 电站 低 压 侧母 线 ，由母 线 提供 电
能 。馈线经配 电变压器或配 电开关 连接至配电线路 ，配电 线路直接连接负荷 。配 电线路安全运行直接关 系到用户侧
电气设 计
配 网主供 线 路 的故 障 自愈 技术
梁曦 匀
（ 深圳 供 电局有 限公 司 ，深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
［ 摘要］ 介绍 了配网故 障 自 愈 技术的发展 现状 ，提 出 了一种针 对配网主供 线路故 障的新 的分析 方法。通过采集 变电站
馈线保护信 息建立故障诊 断模型 ，并经模拟故 障论证 了该模 型的可行性 与实用性 。 关键词 配网 自动化 故障 自愈 保护信 息 馈 线保护
负荷
负荷
满足 “ ／ ’ 由／ ’ 一 ｌ变 为 ＿ 厂 一０”的 条 件 ， 联 络 开 关 合
图１ 配网的电源侧 示意图
上 ，由运行馈线 Ｆ ２ 供负荷 １ 及负荷 ２ 。故障 自愈后状态如
馈线维护检修时 ，模型参数特征为：
Ｒ一 １
ｘ和 Ｒ值均为 ０或 １ 。馈线检修 ，即 Ｒ一１ 时 ，Ｋ、Ｉ 、ｘ
相互 无 关 。馈 线 非 检 修 ， 即 Ｒ一 ０时 ，Ｋ、 Ｊ 与 Ｘ 互 斥。
由分析可得 ，馈 线非 检修 状态 下 ，模 型只有 两种 结 果。不考虑检修态馈线对配网故障 的影响 ，模 型结果 可确 定 为以下两种 ，为 简化模 型计算量 ，将模 型结果 Ｆ （ 尺，
中图 分类 号
Ｔ Ｍ７ ６
为合位 （ Ｋ一１ ） ，有馈线 电流（ Ｊ 一０ ） 时 ，无馈线保护动作报 警信号 （ ｘ—Ｏ ） 。由分 析得 知，Ｋ 与 Ｘ 互 斥 ，Ｊ 与 Ｘ 互 斥 。采用模型参数 Ｋ、， 、Ｘ进行模 型设计是 为了避免参
数错误影响模型实施的可靠性 低压侧含接地变压器 的系统 。
１故 障信息模型 建立
由式（ １ ） 可知 ，模型存在 １ ６ 种理论结果 。
故 障信息模型是建立在变 电站低压侧馈线 的保护信息
数据可行 的基础上 的。目前 ，低压侧馈线 的保护信息数据 已基本上送配网调度端进行监控 ，使得在调度端建立故 障 信息分析模型系统可行 。