配网自动化系统中线路故障快速定位方法

配网自动化系统中线路故障快速定位方法

摘要：自国家“三集五大”战略实施以来，配网自动化逐步发展，了解配网自动化的内涵，深入掌握配网自动化相关知识，对快速定位线路故障大有裨益。基于此，本篇文章对配网自动化系统中线路故障快速定位方法进行研究，以供参考。

关键词：配网自动化系统；线路故障；快速定位

引言

近些年，我国技术水平快速提升，推动了电力企业的发展。在配电网运行过程中

应用现代科学技术，能够有效提升配电网的运行质量。配电线路是与电力客户最

接近的部分，一旦配电网发生故障会造成大范围停电，不但直接影响客户的电力

使用，也会影响电力企业的发展。所以，利用现代化技术对配电网配电线路故障

实施自动定位和隔离，可以有效缩短故障处理时间，同时确保用户用电质量，对

推动电力企业经济效益发展具有重要的现实意义。

1、配网自动化系统的组成

配网自动化系统的组成部分分为：系统管理层、网络通讯层、现场设备层等。其中，系统管理层是配网自动化系统的中心，由低压智能变配电管理系统软件、监

控主机、打印机和UPS不间断电源等组成。网络通讯层充当着系统管理层和现场

设备层的交流媒介，主要由屏蔽双绞线、光缆、光纤收发器、工业网络交换机、

通讯管理机和电源模块等不同设备组成。现场设备层用于现场监测数据，由中低

压配电监控中心所需的各种智能电力仪表、微机保护以及其他第三方智能设备组成。这三个部分互相协调配合，对配电设备进行实时监控，保证配网自动化系统

正常运行。

2、配网自动化系统的功能概述

配电环节和用电环节在配网自动化系统运行中具有重要作用。因此，在配网自动

化系统的设计中，要结合工程实际进行科学合理设计，有效保证配网自动化系统

的运行质量，降低电网损坏几率，加强资源利用，减少后期配网自动化系统的检

修维护，为充分实现减员增效、及时排除故障、定位分析故障奠定了良好基础。

配网自动化系统能够科学运行的主要方法是根据线路的不同时间段采集相关数据，然后分析监测数据，同时根据监测结果分析区别较大的开关运行情况，依据问题

原因制定具有针对性的解决方法。如果在这一过程中能够在遥控环节对其开关系

统进行合理操控调度，就可以有效保障线路运行安全性。当线路发生故障时，它

还能够对其进行准确的维修诊断。另外，在配网自动化系统正常运行的情况下，

适当进行开环线路或闭环线路运行，同时利用双向电源使其形成环形系统线路，

那么在系统运行得到有效保障的前提下，双电源的开关能够随时断开。

3、配网自动化系统稳定性的影响因素

配网自动化系统是否稳定，直接影响着线路故障定位准确与否。实际应用中，影

响配网自动化系统稳定性的影响因素主要包括：①工作人员技术水平的高低；

②配电网系统各组成部分之间的匹配与兼容程度；③系统通讯流畅与否；④配

电网终端设备是否稳定等。

4、配网自动化系统中线路故障快速定位的方法

4.1行波故障定位

“行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，常见的行

波故障定位系统如图1所示，该系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入

同一信号源产生信号行波，若信号行波受到故障线路阻碍，传输路径会发生改变，从而导致传输速度、行波传送时间发生改变。实际操作中，工作人员可根据线路

上行波的速度差异以及行波传送的时间直接计算出故障位置，准确定位故障信息。该系统一般在第一阶段小范围模糊定位结束之后使用，一方面可节省故障定位的

时间，另一方面，由于故障范围缩小，计算工作效率将大幅提升。

4.2故障指示器定位技术

故障指示器包括短路指示器和接地故障指示器，在检测线路故障时往往是配合故

障定位仪一起使用。短路及接地故障指示器是由3个短路故障传感器、1个接地

故障传感器、1个读书仪器以及电缆或光缆组成。故障指示器是用来检测短路及

接地故障的设备。配电线路出现接地和短路故障会影响电网的顺利运行，容易产

生安全隐患，不利于用户的用电质量。配网故障指示器能够检测到故障电流，并

根据需要指示其方向。配网自动化主站可以根据故障指示器的动作信息，自动定

位故障区段，加快故障的定位速度。目前，比较主流的是采用LED灯的方式，维

护人员巡检时可以通过指示灯或者灯光判断故障指示灯的运作情况。

4.3高科技智能定位法

面对电网情况复杂，线路故障多样化的情况，借助大数据系统，通过信息化手段

多渠道收集线路故障的实例和数据，将故障情况分类汇总，并制定解决方案，待

线路故障发生时将现有状况与数据库信息进行比对，可及时明确故障发生原因，

拿出解决方案。另外，供电企业可经常对线路进行检测，若发现线路存在隐患，

应及时进行检修，将故障“扼杀在摇篮之中”。

4.4FTU故障定位技术

FTU是馈线终端设备的简称，如图2所示，是安装在配电室或是馈线上的智能终

端设备，具有数据采集及传输、遥控遥信和故障检测等功能，可以与配电自动化

的主站进行联系，监控检测配电自动化中的各种故障信息并提供配电自动化正常

运行所需的各种参数数据，包括开关的运行状态、电能参数、接地情况、相间故

障等各种故障参数，向配主子站主动发达命令，还可以接收配电子站的控制命令，对配电设备进行检测和控制，及时发现故障设备，及时隔离，迅速检修，恢复非

故障区的供电配网，防止扩大影响。FTU与RTU有如下区别，FTU体积小，数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，可以直接交流取样，抗高温，耐严寒，

能适应户外的各种恶劣的环境，而RTU安装在户内，对环境的要求比较高；FTU

采集的数据量小，通信速率要求比较低，可靠性要求较高，而RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专门通道。FTU的检测精度比RTU高，采

集信息和处理故障的信息的获取速度快，FTU故障定位技术比较实时可靠，有一

定的PLC功能，有较强的环境适应性，功能强大。FTU故障定位自身运行的稳定

性和可靠性对配网自动化的有效运行起到重要的促进作用，适用于城市农村乃至

企业配电网的自动化工程，完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信

等自动化功能。

5、基于配网自动化建设提高供电可靠性的建议

配电网处于运行状态难免会发生故障，影响供电质量与可靠性。一般如果配电网

线路供电发生故障或者存在异常，要及时通知维修人员排查故障区域，定位故障

位置。但是，这一流程会维持较长时间，排查流程也较为繁琐，需要运用到多种

仪器设备。组织实施检测期间，所有相关线路必须及时断电，会对人们的正常用

电造成影响。为了提升配电网供电可靠性，建议增设故障定位系统。故障定位系