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摘要：近年来，随着我国经济快速发展人民生活水平不断提高，我国城镇化建设的步伐也在不断加快，小康社会的顺利完成与实现，离不开农村工业化和农村电气化这两个方面，而如何在农村配电网络智能化和自动化的基础上，改进农村配电网络的故障处理模式，有效缩短故障处理时间，提高供电可靠性，提高电能质量，降低线损，提高供电的经济性和劳动生产率，都具有重要的意义。农村配电网络因为各种原因，会出现故障从而对供电造成影响。故障处理的原理是把配电线路利用分段开关进行分割为若干个供电区域。当一个区域出现故障时，及时把分隔开关跳开来隔离故障，然后对没有出现故障的停电区域快速恢复供电。避免由于线路故障造成整条线路发生连续失电，降低停电范围，节约时间成本，有效提升供电可靠性。
关键词：农村配电网络；故障处理模式
农村配电网络故障通常可分成两类：瞬时性故障和永久性故障。对于瞬时故障，通过对变电站断路器进行一次重合闸来消除。而对永久故障，重合闸失败后，必须实施故障处理，切除故障区域，恢复非故障区域的正常供电。常用的供电的方式有两种：电力电缆和架空电力线路方式。我国广大农村以架空电力线路为主，而架空电力线路受气候和环境因素影响较大，在发生瞬时性故障时，为及时有效的恢复供电，馈线断路器在选型时应选配具备重合闸功能的智能空气断路器。
1.配电网故障的隔离
对于故障的智能定位是指故障发生时，主站结合装设于配网中采集、通信与控制单元的数据，根据配电网运行情况，通过网络信息与故障信息对故障位置进行自动判别，并在网络拓扑图上体现出故障点。故障的自动隔离是在判断出其位置后，根据拓扑连接，自动查找与故障点直接连接的各个开关，利用遥控断开有关开关，将故障点与正常电网隔开，为稍后的恢复重构做准备。
配电网恢复重构是在故障发生以后，主站通过自动化功能来定位故障并对其自动隔离后，找出来需要恢复的区域，重新调整联络开关与分段开关情況，在各种可能的运行情况中快速寻找一套既能达到网络条件又使目标函数达到最小的运行方案，并且利用遥控开关快速恢复对用户供电。
因为配电网的节点与支路繁多，而且设备没有都达到远程化，所以传统的隔离方法是故障发生以后，派人到现场找出故障点，在隔离之后才能进行恢复供电，停电时间经常是数小时。为提升供电可靠性，必须在自动化系统达到故障职能定位、自动隔离与恢复重构，把停电时间降到最小。要实现自动化中的智能定位、自动隔离与恢复重构，首先一定要对配电网实施自动化改造，优化其网络结构，更新设备，安装智能采集、通信与控制单元，加设所需的通信线路，使变配电站、杆变和高压杆刀等达到实时遥测、遥信与遥控，为实现自动化系统中智能定位、自动隔离与恢复重构等打下坚实的物质基础。
2.对故障进行的处理模式
在有不同硬件的条件下，对配电故障处理模式的要求不同，主要包括这三种模式：（1）早期处理模式。在自动化较低的初期，故障的查找与恢复主要是靠线路上指示器，也叫故障指示器，它通常安装于馈电线路的干线、分支线和进线处，发生短路时，通过电磁原理来转动指示牌，出现位置和颜色变化。故障发生以后，工作人员通过观察指示器的情况，分析故障方向，顺着该方向巡视线路，快速找出故障位置，通过柱上的开关设备进行手动隔离，人工恢复没有发生故障区域供电。
（2）配电就地故障的恢复模式。该模式的主要设备为线路上的终端设备，英文简称是FTU，它融合断路器或者负荷开关组成能够重合的分段器。它是指FTU有自动判断隔离和恢复供电功能，没有通信和主站系统参加。就地控制的自动化，结合检测电气量又可分成：电压时间类型与电流计数类型，前者选择重合器与时间电压分段器有效配合，对馈线电压做出检测来找出故障区域；后者则选择重合器、脉冲计数分段器与熔断器有效配合，对馈线电流做出检测来达到控制与保护目的。
就地控制自动化的明显优点为成本低，没有通信和主站参加，但受到原理限制，避免不了有这几个缺点：①故障处理和恢复速度较慢，对系统和用户有较大冲击；②需要更改变电站的保护定值和重合次数；③恢复网络重组以后需要对重合器更改正定参数，较多个电源与分支复杂网络的参数配合比有较大困难；④下游分段器在重合闭锁时要靠异常电压充当闭锁条件，当故障不同时，该电压特征的变化也较大，所以闭锁条件复杂。
（3）管理系统集中控制恢复模式。该管理系统指配电管理系统，它从变电、配电和到用电的监视、控制与管理造化系统。该管理系统有集中式的，由一配电造化主站，达到对整个配网数据采集与馈线及变电站造化、需方管理等为一个系统；该管理系统也有分层与分布式结构，像在变电站建造二级主站，整个管理系统通过一一级主站与若干个二级主站组成，这时信息收集与处理也成为分层与分布的，适合选择计算机技术实现。
配电管理系统有这几个特点，该系统简称是DMS，①该系统有较多站端设备，数据库巨大和管理起来复杂；②该系统中很多站端设备没有在变电站中，运行环境很差，对设备可行性有较高要求；③该系统通信方式比较复杂；④该系统要和配网改造在配套条件下展开，例如环网化和线路分段化等。
DMS系统功能，该系统主要对配网设备实施远方监控与自动控制、协调、数据统计和管理。馈线自动化上主要有这几项功能。①配网数据采集与监控功能，英文简称是SCADA，配网中SCADA系统利用监测装置收集实时数据，作出数据处理和对配网实施监控与控制功能。监测装置不但有RTU与监测变压器运行的TTU外，还有沿着馈线的FTU，它是馈线的终端装置，用来实现馈线的远动功能。②故障处理的自动化功能，馈线自动化在正常状态下进行实时监视分段开关情况与馈线电流和电压等，实现开关分合闸操作。发生故障时快速得到故障记录，并能够判别与隔离故障区域，并快速对非故障区进行恢复供电。这种处理模式的设备是遥控负荷开关、指示器、FTU、信道与主站系统。它利用现场FTU把故障信息经通讯设备传到主站上，由主站接收到指示信息与配网拓扑信息，根据一定算法找出故障区域，下达指令给相应FTU来隔离故障。然后主站利用供电恢复进行决策计算，找出恢复方案，对没有故障的停电区实施恢复供电，完成转供，也称为DMS处理模式。
3.总结
目前，由于我国农村配电网络存在多样性和无序性，因此在开展配电网自动化工作时，必须进行配电网络的优化改造和配电网络自动化的规化设计，随着我国农村配电网络的改造，给DMS处理模式的应用创造了有利条件，该模式通过智能软件对整个配电网进行实时分析与判断，是可行和优选的处理方案，并且可以保证达到网络拓扑约束与设备容量约束、电压质量。因此，以DMS模式为基础的自动处理算法是现在的研究方向，是进一步提高广大农村配电网络故障查找效率，确保广大农村配电网络高效运行的重要模式。
参考文献：
[1]何敬开.配电网馈线自动化故障处理模式的比较及优化[J].电力科技.2013（30）：185
[2]秦瑞林.配电网自动化中故障处理模式研究[J].低碳世界.2013（14）：71-72
[3]刘健，张小庆，陈星莺，沈冰冰，董新洲，张志华.集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式[J].电网技术.2013，37（9）：2608-2614
[4]王进兴.配电网自动化中故障处理模式比较分析[J].中国信息化.2012（18）：200-201
关键词：农村配电网络；故障处理模式
农村配电网络故障通常可分成两类：瞬时性故障和永久性故障。对于瞬时故障，通过对变电站断路器进行一次重合闸来消除。而对永久故障，重合闸失败后，必须实施故障处理，切除故障区域，恢复非故障区域的正常供电。常用的供电的方式有两种：电力电缆和架空电力线路方式。我国广大农村以架空电力线路为主，而架空电力线路受气候和环境因素影响较大，在发生瞬时性故障时，为及时有效的恢复供电，馈线断路器在选型时应选配具备重合闸功能的智能空气断路器。
1.配电网故障的隔离
对于故障的智能定位是指故障发生时，主站结合装设于配网中采集、通信与控制单元的数据，根据配电网运行情况，通过网络信息与故障信息对故障位置进行自动判别，并在网络拓扑图上体现出故障点。故障的自动隔离是在判断出其位置后，根据拓扑连接，自动查找与故障点直接连接的各个开关，利用遥控断开有关开关，将故障点与正常电网隔开，为稍后的恢复重构做准备。
配电网恢复重构是在故障发生以后，主站通过自动化功能来定位故障并对其自动隔离后，找出来需要恢复的区域，重新调整联络开关与分段开关情況，在各种可能的运行情况中快速寻找一套既能达到网络条件又使目标函数达到最小的运行方案，并且利用遥控开关快速恢复对用户供电。
因为配电网的节点与支路繁多，而且设备没有都达到远程化，所以传统的隔离方法是故障发生以后，派人到现场找出故障点，在隔离之后才能进行恢复供电，停电时间经常是数小时。为提升供电可靠性，必须在自动化系统达到故障职能定位、自动隔离与恢复重构，把停电时间降到最小。要实现自动化中的智能定位、自动隔离与恢复重构，首先一定要对配电网实施自动化改造，优化其网络结构，更新设备，安装智能采集、通信与控制单元，加设所需的通信线路，使变配电站、杆变和高压杆刀等达到实时遥测、遥信与遥控，为实现自动化系统中智能定位、自动隔离与恢复重构等打下坚实的物质基础。
2.对故障进行的处理模式
在有不同硬件的条件下，对配电故障处理模式的要求不同，主要包括这三种模式：（1）早期处理模式。在自动化较低的初期，故障的查找与恢复主要是靠线路上指示器，也叫故障指示器，它通常安装于馈电线路的干线、分支线和进线处，发生短路时，通过电磁原理来转动指示牌，出现位置和颜色变化。故障发生以后，工作人员通过观察指示器的情况，分析故障方向，顺着该方向巡视线路，快速找出故障位置，通过柱上的开关设备进行手动隔离，人工恢复没有发生故障区域供电。
（2）配电就地故障的恢复模式。该模式的主要设备为线路上的终端设备，英文简称是FTU，它融合断路器或者负荷开关组成能够重合的分段器。它是指FTU有自动判断隔离和恢复供电功能，没有通信和主站系统参加。就地控制的自动化，结合检测电气量又可分成：电压时间类型与电流计数类型，前者选择重合器与时间电压分段器有效配合，对馈线电压做出检测来找出故障区域；后者则选择重合器、脉冲计数分段器与熔断器有效配合，对馈线电流做出检测来达到控制与保护目的。
就地控制自动化的明显优点为成本低，没有通信和主站参加，但受到原理限制，避免不了有这几个缺点：①故障处理和恢复速度较慢，对系统和用户有较大冲击；②需要更改变电站的保护定值和重合次数；③恢复网络重组以后需要对重合器更改正定参数，较多个电源与分支复杂网络的参数配合比有较大困难；④下游分段器在重合闭锁时要靠异常电压充当闭锁条件，当故障不同时，该电压特征的变化也较大，所以闭锁条件复杂。
（3）管理系统集中控制恢复模式。该管理系统指配电管理系统，它从变电、配电和到用电的监视、控制与管理造化系统。该管理系统有集中式的，由一配电造化主站，达到对整个配网数据采集与馈线及变电站造化、需方管理等为一个系统；该管理系统也有分层与分布式结构，像在变电站建造二级主站，整个管理系统通过一一级主站与若干个二级主站组成，这时信息收集与处理也成为分层与分布的，适合选择计算机技术实现。
配电管理系统有这几个特点，该系统简称是DMS，①该系统有较多站端设备，数据库巨大和管理起来复杂；②该系统中很多站端设备没有在变电站中，运行环境很差，对设备可行性有较高要求；③该系统通信方式比较复杂；④该系统要和配网改造在配套条件下展开，例如环网化和线路分段化等。
DMS系统功能，该系统主要对配网设备实施远方监控与自动控制、协调、数据统计和管理。馈线自动化上主要有这几项功能。①配网数据采集与监控功能，英文简称是SCADA，配网中SCADA系统利用监测装置收集实时数据，作出数据处理和对配网实施监控与控制功能。监测装置不但有RTU与监测变压器运行的TTU外，还有沿着馈线的FTU，它是馈线的终端装置，用来实现馈线的远动功能。②故障处理的自动化功能，馈线自动化在正常状态下进行实时监视分段开关情况与馈线电流和电压等，实现开关分合闸操作。发生故障时快速得到故障记录，并能够判别与隔离故障区域，并快速对非故障区进行恢复供电。这种处理模式的设备是遥控负荷开关、指示器、FTU、信道与主站系统。它利用现场FTU把故障信息经通讯设备传到主站上，由主站接收到指示信息与配网拓扑信息，根据一定算法找出故障区域，下达指令给相应FTU来隔离故障。然后主站利用供电恢复进行决策计算，找出恢复方案，对没有故障的停电区实施恢复供电，完成转供，也称为DMS处理模式。
3.总结
目前，由于我国农村配电网络存在多样性和无序性，因此在开展配电网自动化工作时，必须进行配电网络的优化改造和配电网络自动化的规化设计，随着我国农村配电网络的改造，给DMS处理模式的应用创造了有利条件，该模式通过智能软件对整个配电网进行实时分析与判断，是可行和优选的处理方案，并且可以保证达到网络拓扑约束与设备容量约束、电压质量。因此，以DMS模式为基础的自动处理算法是现在的研究方向，是进一步提高广大农村配电网络故障查找效率，确保广大农村配电网络高效运行的重要模式。
参考文献：
[1]何敬开.配电网馈线自动化故障处理模式的比较及优化[J].电力科技.2013（30）：185
[2]秦瑞林.配电网自动化中故障处理模式研究[J].低碳世界.2013（14）：71-72
[3]刘健，张小庆，陈星莺，沈冰冰，董新洲，张志华.集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式[J].电网技术.2013，37（9）：2608-2614
[4]王进兴.配电网自动化中故障处理模式比较分析[J].中国信息化.2012（18）：200-201