摘要：多数配电自动化系统仅具备相间短路故障自愈功能，对单相接地故障缺乏有效的处理手段。在此背景下，针对中性点非直接接地的配电网提出将小电流故障选线装置接入配电自动化系统，在发生单相接地故障时，通过线路上智能开关的分合控制及单相接地报警信号的时序逻辑来判断故障区间，并通过配电自动化系统隔离故障区域，恢复非故障区域供电，实现配电网单相接地故障自愈。最后通过试验验证策略的有效性和必要性。

关键词：单相接地；配电自动化；自愈；供电可靠性

引言

架空线是我国中压配电网的主要形式，其接地故障数量、形式繁多，其中单相接地故障是主要的故障形式，据统计单相接地故障占架空中压配电网故障总数的比例在80%以上。现有的故障测距方法研究主要集中在注入法测距、基于故障稳态量测距和基于故障暂态量测距，其中故障稳态量测距的方法在小电流接地系统中基本失效。我国现有的配电网自动化系统受制于技术原因，小电流接地故障检测与定位功能基本没有相关报道，个别系统虽具有检测定位功能但实用效果很差，以至于传统的人工巡线法仍是目前确定故障点广泛采用的方法，不仅耗费大量的人力物力，造成用户短时停电，给用户造成较大的经济损失，而且使得配电网自动化系统在提高供电可靠性上的作用大打折扣。本文研制了一套高精度配网单相接地故障检测与定位系统，采用近年来在输电网获得成功应用并在配电网集中大量研究工作的行波法进行测距。该系统具备配网故障信息采集、配网故障信息分析与诊断、上下级数据传输通信和自主供电等功能，实现了对故障的快速检测和准确定位，提高了中压配电网的化平。

1配电自动化技术对供电可靠性的影响

配电自动化技术对供电可靠性的影响主要有实时数据采集与监控、自动故障定位与隔离、全面馈线自动化、协调管理负荷等因素。（１）实时数据采集与监控。配电网运行自动化的基础功能就是数据采集与监控，对配电网供电运行状态进行实时、全面的监测，并进行远程操作和调节；根据采集数据的变化，及时发现故障隐患，大幅降低各种设施的损坏率；减少人工现场巡查工作与倒闸操作，加快了事故响应速度与处理效率。（２）自动故障定位与隔离。配电自动化系统根据故障定位系统在线路发生永久故障时，自动定位线路故障点，跳开故障点两侧的分段开关隔离故障区段，顺序合上非故障线路段的分段开关恢复非故障线路供电，全过程自动进行，很大程度上节约了人力、物力资源。（３）全面馈线自动化。配电自动化技术的应用使得配电线路全面自动化运行，利用远程操控对电力设备进行控制和管理，比如远程控制电容器或变压器投切，确保电力系统负荷的平衡；馈线自动化系统的应用使得线路瞬时故障开关自动合闸，很大程度上缩短了故障停电时间；配电自动化运用备用电源自动切换功能，确保了用户的供电可靠性。（４）协调管理负荷。监视用户电力负荷状况，协调配电和用电两个环节，利用降压减负荷、投切可控负荷、拉路限电等控制方式协调管理用户负荷。

2配电自动化的配网单相接地故障定位与自愈

2.1分工问题的解决措施

应当始终坚持做好体系管理分工工作，保证问题得到有效解决。现实中各部分在遇到问题时会互相指责，严重影响管理质量。为此要加强各部分的交流与合作，加强配电自动化运维体系管理分工工作，确保技术人员静心交流，共同建立一套配电自动化运行设备检修方案，当出现问题时严格按照方案行事。各部门人员还要对配电自动化系统建设存在的问题作出分析与讨论，不断优化系统。为了防止在运维体系中出现混乱局面，应该明确各部门与人员的职责，制定有效的制度和机制，实现对各项工作的约束管理。在设备异常问题的检测与分析过程中，应该加强配电运行维护部门和通信运行维护部门之间的沟通交流，通过增强工作的协同性与联动性，实现对问题的快速处理。要对各部门的职责详细规定，防止相互推诿造成的技术问题，促进工作质量与效率的提高。在当前信息化的背景下，可以借助于网络信息技术建立完善的沟通交流平台，实现资源信息的快速传递与共享，增强配电自动化系统设备检修方案的合理性。技术人员应该主动参与到方案的制定与优化当中，从本专业出发提出相应的建议。通过奖惩机制的构建，提升技术人员的积极性与主动性，保障管理分工的合理化。

2.2在配电运行管理中的应用情况

电力系统配电网自动化管理期间，要做好自动化系统控制工作，以便及时发出指令，充分发挥出电力系统实时监测功能，在电网存在扰动条件下发现问题，以信息方式在第一时间将相关信息上报于总控制室。配电网系统故障处理可实行电力系统故障位置定位工作，使得电力系统故障得以尽快修复、正常运作。应正确看待工作票管理工作、操作票管理工作，发挥出其在配电网系统中的最大作用，及时保存工作票和操作票，及时实行相应的安全检验。

2.3强化配置自动化技术信息搜索机制

要确保电力系统的建设可以满足新时代社会的发展要求，必须加强配电自动化技术的应用与创新，及时更新技术设备与各类数据信息。配电网设备并不是单一性的个体，其由多个部分共同组合而成。因此，更新电力系统的整体信息是关键所在，不能将关注点仅放在配电网系统某一区域的数据信息上。构建一体化的信息网络系统，配置高效的配电自动化技术信息搜索机制，通过全面更新整体信息，管理人员可以对电力系统各部位的实际运行状态充分了解并及时掌握，使得供电作业更安全、更可靠。

2.4合理规划电源点

合理规划配电网的电源点可以降低线路的运行损耗，优化系统作业的经济效益。借助电源点的合理规划，实现配网建设性价比与实用性的大幅提升。在配电网规划建设中，应充分结合当地的城市发展规划与土地使用规划等政策信息，对未来区域的负荷分布与发展趋势进行合理预测，以此为基础，科学规划供电区域与电源点。现阶段，大部分城市的土地资源呈现日益紧张的发展趋势，以城市中心等高负荷、高人口密度的地区为例，获取新建电源与线路走廊用地极为困难。因此，在建设变电站时，应适当转换平面与立面，将建筑物对空间的利用率大幅提升，节省土地资源，若地区的各方面条件充足，可以采取将配电网电压等级适当提高的方法。在城市规划建设的初期阶段，往往搭建简单经济与清晰方便的单放射接线，达到临时用电的基本要求。但供电可靠性较差是单放射接线结构的主要问题，因此，在规划配电网网架时，应减少或避免对这一接线结构的使用，结合实际的作业情况，采用环网接线方法，提升配电网运行质量。

结语

本文设计研发了一套高精度配网单相接地故障检测与定位系统。该系统具备配网故障信息采集、配网故障信息分析与诊断、上下级数据传输通信和自主供电等功能，可以实现对配电线路单相接地故障的快速检测和高精度定位，具有以下创新性特点：1）将物联网通信应用在配电线路数据传输模块中，解决了故障数据远距离和大批量无线传输问题。2）解决了现有行波定位方法中定位精度不高和系统同步授时难度大的问题，纳秒级授时模块为系统建立了高精度和统一的时间尺度。3）电源管理模块为系统提供了能够在户外长期工作且稳定可靠的供电电源，为解决输电线路高压侧在线检测系统的供电问题提供了可行方案。

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