故障抢修

国网湖北省电力有限公司检修公司输电检修中心带电班成立于1982年，现有14名职工，主要担负着所辖的负责湖北省境内26条交、直流超、特高压输电线路的带电维护、带电检测、大修技改和故障抢修等任务，是国内少数能全面开展超、特高压交、直流输电线路带电作业项目的班组。班组目前拥有研究生2人，高级技师4人，技师1人，高级工程师3人，工程师3人，作业人员带电作业取证率100%，带电作业工器具库房2座。

随着国网公司“大检修”体系建设的不断深入，低压配网标准化抢修作业势在必行。为了解决电网“两头薄弱”问题，进一步规范配网抢修工作，加快建成结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网，滁州公司配电室以信息化系统建设和深化应用为契机，研发了基于Android系统的配网抢修信息平台，该平台综合了0.4千伏低压配网电气地理信息图以及典型故障应急抢修单。当小区配网运行发生故障时，能够快速、准确判断故障位置，合理、有效的配置抢修资源。配网抢修信息平台的应用进一步夯实了配网基础数据管理工作，推进了配电网运行检修精益化、标准化，降低了抢修作业的安全风险，提高了配网供电可靠性和供电服务质量。

​截至6月25日，国网河南省电力公司今年已利用配电线路故障停电“百秒感知”技术累计完成近700次配网故障研判，准确率超过98%，提高了配网故障抢修工作效率和客户用电获得感。依托该技术，该公司将故障平均研判时间从过去的约45分钟压降至100秒以内。

此职创成果在石潭供电所培训基地及周田线竹仔园支线断线故障抢修中试用。导线驳接口快速、顺利通过内环轴承结构，克服了传统滑轮卡阻驳接口。放线过程不受地面障碍物妨碍。电动滑车在竹仔园支线抢修中快速完成了一次大跨越、跨深沟施工，提升工作效率，降低安全隐患。 经对比，应用新型带线滑车抢修复电，完成一次大档距导线放线时间为28min，与传统放线方式所需时间对比节约30min。同时减少地面拉线人员8人（人工成本： 20元人·h）。减少导线升空的青赔及劳动成本约1000元。 保守估计减少了成本3600元。根据不同地形会产生不同的人工费用以及青赔问题。 本项目在5个单位中进行推广使用，仅半年时间就节约开支共计22.18万元。

随着全球气候变暖，极端天气事件频发，台风作为一种常见的自然灾害，其带来的强风、暴雨等极端天气条件可能导致供电中断和设备故障，对电力系统的安全稳定运行构成挑战。因此，研究台风灾害下的弹性配电网故障抢修决策方法，对于提高电网的抗灾能力、减少经济损失具有重要意义。

高压电容器组是直流输电系统的核心设备，为系统及电网提供90%以上的无功功率支撑，对保障直流输电及电网安全运行意义重大。单一直流工程电容器组容量在3000-6000Mvar之间，由1.5万-3万只电容器元件组成，运行中面临两方面技术难题：一是电容器内部轻微故障难以提前感知并准确定位，无法避免故障进一步发展，最终导致事故发生；根据国家电网近10年运行数据统计，由于电容器故障导致设备跳闸事件200余起，电容器爆炸着火事故30余起。二是H桥电容器自然组合值离散性大，造成电容器组不平衡保护灵敏度降低，影响电容器安全运行，而单组滤波器电容器单元超过300只，快速配平、测试调整困难；尤其故障抢修时，更换电容器仅需3至4小时，而反复配平调整及测试验证是更换时间的4倍以上，造成滤波器组长时间停运，影响直流外送。 针对上述问题，团队依托国家西电东送“宁东至浙江、宁东至山东”两大直流工程，重点围绕电容器故障监视、诊断、检测等方面开展系统研究，攻克了电容器对称性故障无法检测、元件击穿实时定位、不平衡电流测试与智能配平等关键技术，取得了系列原创性成果，大幅提升运行电容器轻微故障检出率和故障电容器配平效率。 项目申请发明专利11项、授权6项，授权实用新型专利18项、软件著作权3项；出版科技专著2部，发表论文16篇，其中SCI收录1篇，EI收录2篇，中文核心11篇；制定电力行业标准1项，国家电网标准5项。由中国电力科学研究院专家领衔的成果评价委员会一致认为“项目技术处于国际先进水平”。成果已被列入国家电网公司新技术推广目录，在西容、桂容等制造商和国内多个换流站应用，对电网安全和电力大规模外送意义重大。

本项目根据低压配电故障快速抢修的特点，设计了一款的移动式低压配电故障快速抢修装置，实现枪修作业现场的快速搬运、安装的；其次，在该装置两侧安装了三组四极热插拔式自锁定快速终端，做到了临时供电进（出）线的即插即拔快速连接；再次是设计了一款故障快速抢修放线架装置，提升了作业时的放线速度；四是研发了一款体积小、声音警告、闪光警示的可拆卸红外自动测距警示装置，加强了抢修现场的安全措施；最后编制了移动式低压配电故障快速抢修装置现场标准化作业指导书、作业流程及现场操作教学视频，规范了快速抢修装置使用的标准作业。 农村地区故障枪修是当前供电所最重点工作之一，由于以往对非故障区域临时供电无专用装置，造成电力电缆拖地放置使用接电，一是容易造成接线错误，出现安全隐患；二是电力电缆浪费严重；三是抢修作业现场混乱，造成抢修人员负担较重。研发的移动式低压配电故障快速抢修装置以及辅助装置放线架和可拆卸红外自动测距警示装置正是解决上述问题，该成果应用以来，提高了作业安全性和作业操作效率，应用效果较好，适合在全省供电企业内推广。

贯彻国家电网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标落地建设，提升配网智能化、自动化、互动化水平等要求，国网晋江市供电公司加快推进配网智能化建设，配网自动化覆盖率大幅提升。但仍存在故障研判涵盖不足、故障流程不够标准、故障处置效率不高、过程安全管控较弱、事后分析评价困难等问题。鉴于此，福建晋江县调以配网智能化建设为抓手，着力夯实配网自动化基础，推进现代信息通信技术与电网深度融合，进一步健全配网调控感知神经网络，全面加强大电网协调调控和互动能力，构建具备“数据融合、智能感知、智能决策”三种能力的配网调度“全研判全遥控”故障智能化处置体系。通过该体系的建设与应用，福建晋江县调实现全类型故障秒级感知及精准定位、辅助策略智能交互、中压全网络设备可控等，故障平均停电时间等重要指标显著提升，配网末端调度管理薄弱的问题得到极大改善，质效并重提高配网调控运行管理及优质服务水平。 本项目案例一是以一二次网络相协调为目标，推进标准自动化馈线建设，深度贯通营配调数据，健全配网“感知神经网络”；二是融合配电自动化终端、录波召测、用采系统、工单等多源信息，优化故障研判及辅助决策，实现短路、失地、缺相、接地及大面积停电等全类型故障研判；三是加快推进 EMS 遥控代理、一键顺控，完善顺控安全防误校核，强化中压全网络设备遥控能力；四是开展在线化故障处置流程应用，实现故障感知、故障分析、隔离转电、故障抢修、送电操作、事后分析等全流程一体化处理；五是完善全研判分析评价机制，通过配电自动化终端缺陷在线管控、保护动作在线校核及评价等措施，不断深化“全研判全遥控”建设及应用成效

基于故障与配网的拓扑关系和抢修与恢复的动态交替特性，建立了基于故障邻接状态的配电网多故障抢修与优化模型，快速制定抢修策略。在故障抢修阶段，基于供电类型建立负荷节点带电状态矩阵，提取故障邻接负荷的带电状态建立故障邻接负荷带电状态矩阵，对其进行拓展得到故障邻接状态，并对故障进行分类。通过抢修与故障邻接状态的交替更新确定每阶段最优抢修任务。在重构计算中，建立自适应环压有序环矩阵作为算法的解空间，引入余弦递减函数和莱维飞行对量子粒子群算法进行改进，建立莱维系数量子粒子群算法进行求解。用PG&E69节点系统进行仿真，验证所提方法的可行性和所提算法的有效性。

在多故障场景下，考虑到故障抢修时间差异、分布式电源出力和负荷需求时变性对交直流配电网故障恢复策略的影响，提出了一种面向多故障场景的交直流配电网动态故障恢复策略。对含分布式储能系统的交直流配电网，首先采用分阶段孤岛划分策略以实现对失电区的紧急供电。随后，以故障恢复综合满意度指标的最大化为目标，综合考虑了交直流潮流约束、节点电压约束、支路载流量约束和电能约束等多重约束条件。同时，结合故障抢修的进度以及分布式电源出力、负荷需求等因素，确定最优的故障恢复策略。最后，通过对IEEE33节点系统改造的交直流配电网模型进行算例分析。结果表明，所提出的动态故障恢复策略有效解决了交直流配电网的故障问题。并能根据实时信息对故障恢复策略进行灵活调整，保证了交直流配电网运行的可靠性和安全性。