配网故障

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的柔性直流配电网具有不存在换相失败等优点。但换流器存在低惯性、弱阻尼等特性，导致故障电流上升速度快且峰值高，对系统危害极大。针对直流配电网发生单极接地故障难以准确选择故障馈线的问题，提出了一种基于拐点密集区凹凸波动特性的直流配网故障检测方法。首先，利用变分模态分解算法对各馈线零模电流进行分解，选取特征分量。然后，计算特征分量的二阶导数，选择拐点密集区并进行归一化处理，得到各馈线的凹凸波动性。最后，判定凹凸波动性与其他馈线相异的线路为故障线路。仿真结果表明，所提方法能够快速识别故障馈线，且受过渡电阻、采样频率、数据窗和噪声等因素影响小。

配电网具有线路数量多、线路复杂、用户数量多等特点，在实际运行中，易受到雷击、大风、树障、用户不规范用电等影响，造成瞬时性故障非常多，单相接地故障率高达80%以上，且故障点十分隐蔽现场查找困难,导致配网故障处理周期较长，影响供电可靠性。

网络化下令系统的开发，吉林供电公司编制完成涵盖功能、安全、界面等验收内容的《吉林配网调度网络交互指挥系统验收细则》，为系统的推广提供了可行的验收办法。同时，《国网吉林供电公司配网调度倒闸操作网络化下令管理办法》的编制，确保了检修操作的安全性。网络化下令系统的建设，将周计划管理、定值核对、异动管理等分散的业务进行了流程重建和规范，使之更适合配网运行管理的需要。特别是线上周计划管理，提高了周计划平衡的效率，线上校核提高了计划可执行率，避免了重复停电现象的发生。网络化下令系统的开发应与应用，从根本上改变了传统电话调度模式与现有配网发展需求不匹配的问题，使得配网调度向人工智能迈出了坚实的一步。并且通过配网主动抢修技术支撑体系建设，吉林公司将原有的“客户报修—坐席派单—现场巡线—调度开票—缺陷处理”的配网故障处理流程优化为“故障研判—自动派单—智能开票—缺陷处理”，其中原有的 5 个人工环节精简为 2 个自动环节、1 个辅助决策环节和 1 个人工环节，大幅压缩了故障处理时间，将人员从具体事务中解放，使他们有更多时间关注管理及安全，有更多时间进行自身业务能力提升，形成了人员能力提升、配网整体管理水平提高的良性循环。在原有多源数据分析平台以“线—变”关系实现主动工单的基础上，以网络拓扑形式进行故障研判，预期将使故障研判准确率提升 35%以上。网络化下令系统单、双轨试运行期间，共处理停电检修 141 项，完成网络下令 1489 次，成票及操作执行正确率达 100%，操作票编制时间由 10 分钟缩短至秒级，平均操作时间由 27分钟缩短至 19 分钟，同时多操作并行执行模式解决了多操作排队等待问题。配网检修全链条管理方面，实现了业务管控的在线化、可视化，设备异动、定值流转同步率提升至 100%。故障网络可视化指挥方面，实现了故障信息多方即时共享、图像实时可观，信息传递与指挥时间缩短至秒级，现场故障处置效率大大提升。

《配电网故障检测定位技术及典型案例》以培养供电企业配电网一线班组人员职业技能为出发点，以现场运维为核心，结合配电网典型故障案例，归纳总结配电网故障检测定位技术。 实地调研、真实考察——本书广泛收集配电网建设案例，实地调研内蒙各供电单位，并进行系统总结和深入分析，凝练可借鉴的经验，保证了教材的针对性和实用性。 技术全面、分类汇总——本书以现场运维为核心，紧密结合内蒙古地区配网故障情况，系统总结配电网的关键定位技术、隔离技术、处理技术、保护技术等，使读者可快速了解、掌握故障定位处理技术。 数表结合、图文并茂——书中运用大量数据和图表，准确而直观地反映案例地区配电网故障的具体情况，使读者一目了然，便于参考。 注：25册（含）起订，免邮寄费。

​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。

智能配电

配电网是连接电网与用户之间的枢纽，及时发现并排除配电网设备故障，提高故障恢复控制效率是配电网调控运行工作的重要任务。目前，制约配网故障处理效率主要有三个方面的因素。本项目针对配网故障恢复控制体系中关键问题进行了研究，开发了配网故障恢复控制系统。通过变电站内自适应接地系统实现接地故障类型的准确判别和故障线路的自动隔离;依托配电自动化系统及调度操作，实现配电网络的重构和自愈，在此过程中，通过故障下配网调度操作校验模块保证操作的安全性;基于标准化配网故障研判机制和流程，在高压配网恢复控制的基础上，实现台区、楼宇和单户故障的精准综合研判。

针对极端灾害天气下配电网的故障恢复问题，计及极端灾害的时空演变特性，提出了一种利用移动储能(mobile energy storage system, MESS)的灵活性主动参与抑制合环冲击电流，辅助配电网故障恢复的策略。首先，建立了暴风雨等不同气象灾害条件下配电线路的故障率统计模型。其次，将复杂交通网与配电网进行耦合，建立了以最小化MESS调度时空成本的上层预布局模型。然后，分析了MESS出力对冲击电流的影响，以抑制合环冲击电流、最大化负荷恢复率和最小化MESS调度成本为目标，构建了MESS参与网络重构的下层调度模型。最后，在改进的IEEE 123节点系统中进行测试，验证了MESS对配网故障恢复安全性的提升效果。结果表明，采用MESS主动参与调控能够有效应对移动的极端气象灾害引发的配电网动态故障恢复问题，并抑制合解环过程中电流的波动，提升网络重构方案的可行性和增强配电网的韧性。

双现代社会对供电可靠性要求越来越高，但10kV配网故障占电网故障次数的80%以上。如何实现就地快速隔离，对提升抢修效率，保障供电可靠性具有重要作用。目前，主站集中型、智能分布式馈线自动化，普遍存在处理时间长、技术要求高等问题，不能很好适应故障处置的要求。利用级差保护方式，可实现故障就地快速隔离，且故障上游不停电。为实现故障有效、快速隔离，加强配网级差保护研究及规模化应用十分必要。本成果整体技术处于国际领先水平，核心技术已在北京公司广泛应用，并作为新技术在山东、江苏等地推广。截至2020年底，与2016年相比，整线全停故障减少90%以上、故障停电时户数减少85%以上、减少户均停电0.95小时（减少23.65%），大幅提高抢修效率。本成果减少了配网故障切除的平均时间，避免了大面积停电，有效提升了电力系统稳定性、供电可靠性及管控水平，近四年减少售电损失及节省运维成本5360.62万元，成套设备实现销售额27500万元，实现了巨大的社会和经济效益。

截至2023年6月19日，国网河南省电力公司采用配电线路故障停电“百秒感知”模式，累计高效完成近700次配网故障研判，准确率超过98%。