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摘要：本文阐述了配电网智能化的定义和特征；然后，介绍了智能电网系统的重要作用；最后，结合自身的工作经验，探讨了10KV配电网智能化在线路故障处理过程的主要应用，及带来的经济效益的提升。
关键词：10KV智能电网；线路故障处理；应用
1引言
在传统配电模式中，电力生产管理信息的载体是图纸、报表、语言，传递方式是手工交接。在这种机制下，信息的更新滞后于生产数据的变化。配电线路故障是10KV配电网中常见的线路故障之一，导致生产管理信息的不全面、不一致、不及时和不准确，是电力工作者所面对的一大困扰。然而，随着计算机与通信技术的飞速发展，配电网信息化管理层通过计算机、网络、通信技术的应用，将动态采集上来的配电线路状态和各类配电设备信息进行管理和分析，从而实现配电网络的信息化、透明化管理。
智能电网概念产生于国外。美国电科院（ EPRI）于2000年前后提出了Inte-ll-iGrid的概念，认为这是未来电网发展的态势和解决21世纪电网面临的各种问题的途径。智能配电网可以弥补信息交互上的缺陷，管理起来不受地理信息的限制，在配电网中发挥了重要的作用，因此，本文从10KV智能电网的定义、特点以及作用方面进行分析，并探讨了10KV智能电网在线路故障处理方面的应用，以期对城乡智能电网改造建设提供有力的理论依据，从而实现城乡电网的可持续发展，促进社会经济与生态环保的有效协调发展。
2智能电网的定义及特点
2.1定义
建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
2.2特点
①自愈；10KV智能电网能实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；且在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。
②安全；高可靠性、高性能检测电网的运行状态和电量参数；有效的自动网络通信能力和自动控制和自动故障应急处理能力。
③经济；系统运行节省了大量的人力、物力，将大大提高工作效率，减轻了工作人员的劳动强度；智能电网设计合理，装置安装简单易行，运行稳定。
3配电网智能化的作用
㈠可以通过先进的电网快速仿真、可视化的工具盒、智能专家系统等，有效地提高生产调度人员的工作效率，在保证供电可靠性的同时，还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量。
㈡可以用计算机实现集中控制，让信息在计算机与设备间双向传输。使用智能配电装置，系统的操作只需通过键盘来改变设置，避免了由于现场操作而带来不安全隐患，大大提高了操作的安全性。
㈢可以通过数字通信将相关的诊断维护信息送往控制室，可以在早期分析故障原因，缩短了停工时间。同时，由于系统结构简化、连线简单减少了系统维护的工作量。
㈣可以提供遥测功能，使得智能电网能够实现更实时、更全面的电网状态检测。它废除了点对点的通信，取而代之的是标准的分组网络。先进的状态传感器替代了简单的故障指示器，它在工作时能提供详细的设备状态信息，帮助运行人员确定设备何时将出现故障。
410KV配电网智能化在线路故障处理过程的应用
10KV智能电网能有效地检查出故障点，恢复非故障区的供电，并及时的清除线路故障点，从而实现线路供电的正常化。它在线路故障处理应用中主要包括三个阶段，以及重要的技术手段。
4.1线路故障发生瞬间，10KV智能电网断开和清除故障
线路故障发生时，10KV智能电网一般在毫秒级时间内做出反应。然而，在智能电网的线路保护技术中存在着选择性与快速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路器跳闸，扩大了停电范围，并不能及时清除故障。采用网络式保护技术能有效的实现县里保护的快速性和有效性的统一。
4.1.1网络式保护技术
传统的配电系统线路保护实质是一个单独的保护系统，它只能检测单一的电流通过信息，即只决定着单一线路故障。然而，在并联电路或者多重电路组合的情况下，传统的配电系统则不能实现相互配合保护线路安全。
智能电网的网络式保护技术可以实现线路保护的快速性和选择性有效统一。它不仅解决了配电网多开关串联运行保护配合的难题，并可以适用于含多种分布式电源的开环和闭环供电系统。
4.2线路故障区段的隔离和非故障区域供电恢复
传统的线路故障区域一般采用配电系统集中控制的方式，但它存在缺陷，且可靠性不高。采用10KV智能电网的分布式技术可以有效的解决线路故障区域的隔离。
4.2.1分布式智能技术
现有的配电网不仅对通信通道和主站依赖性太强，控制可靠性低，而且传统的分段器和重合器方案，不利用信道交换信息，动作效率不高。这就造成了线路故障发生后，故障区段不能及时隔离，并且其他的正常区域也会迅速被波及到。
4.310KV智能电网对线路故障点的定位和排除故障
一般线路故障发生后，故障点的排查需要数十分钟至若干小时，这造成了配电网故障点精确定位困难，故障查找时间一般占故障处理时间的50%，供电可靠性的提高受到限制。10KV智能电网自动定位技术能有效及时定位故障点，而且可以排除故障。
4.3.1故障点自动定位技术
与用开关和智能控制器进行故障区段定位和隔离不同，由于故障指示器成本低，因而安装数量可以更多，故障区段定位可以更精确，从而大大缩短故障巡查时间。
①单相接地故障检测和指示系统
传统的接地故障检测方法有其局限性，例如随系统结构变化而变化、随接地情况变化而变化的故障特征不适合用在在故障指示器上作为故障检测判据；需用比较各出线和各分支的检测结果的方法不适合在故障指示器上直接使用。
②带通信的故障远程指示和故障自动定位系统
基于GIS的故障定位系统由三个安装在相线上的故障检测探头组成，可以有效的检测相间短路故障。该技术可以将故障指示器的动作状态通过适当的通信方式送到控制中心的以GIS为基础的计算机监控系统，实现在地理图上的故障自动定位，减少故障巡查和故障处理时间，且不需要改造现有一次设备、投资省、见效快、容易实施、容易推广。
4.4经济效益提升
美国一地区实施10KV智能电网后，不管在线路故障处理方面，还是在保护供电设施方面都取得了良好的经济效益。2011年总收益达到1100亿美元，而总投资成本仅为420亿美元，期间运行维护成本为100亿美元。10KV智能电网在收益项目中的提升比例见下表1。
5结束语
线路故障处理是配电网智能化的重要内容之一。10KV智能电网不仅可以有效地减少故障停电时间、缩小故障停电面积、提高供电可靠性；而且对于有多级开关串联的配电线路，利用网络式保护技术可以解决传统的电流保护难以解决的保护快速性和选择性的矛盾问题，保证离故障点最近的的开关速断跳闸。
总之，10KV智能电网在线路故障处理起到了不可忽视的作用，是未来电网发展的主要趋向。
参考文献
[1]柯俊杰.10kV配电线路接地故障查找及分析[J].实验研究.30-32.
[2]赵歌.适应智能电网发展的配电网智能化分析[J].天津电力技术.2011（1）：47-50.
[3]何大愚.关于未来智能电网的特征[J].中国电力.2012，45（2）：9-11.
关键词：10KV智能电网；线路故障处理；应用
1引言
在传统配电模式中，电力生产管理信息的载体是图纸、报表、语言，传递方式是手工交接。在这种机制下，信息的更新滞后于生产数据的变化。配电线路故障是10KV配电网中常见的线路故障之一，导致生产管理信息的不全面、不一致、不及时和不准确，是电力工作者所面对的一大困扰。然而，随着计算机与通信技术的飞速发展，配电网信息化管理层通过计算机、网络、通信技术的应用，将动态采集上来的配电线路状态和各类配电设备信息进行管理和分析，从而实现配电网络的信息化、透明化管理。
智能电网概念产生于国外。美国电科院（ EPRI）于2000年前后提出了Inte-ll-iGrid的概念，认为这是未来电网发展的态势和解决21世纪电网面临的各种问题的途径。智能配电网可以弥补信息交互上的缺陷，管理起来不受地理信息的限制，在配电网中发挥了重要的作用，因此，本文从10KV智能电网的定义、特点以及作用方面进行分析，并探讨了10KV智能电网在线路故障处理方面的应用，以期对城乡智能电网改造建设提供有力的理论依据，从而实现城乡电网的可持续发展，促进社会经济与生态环保的有效协调发展。
2智能电网的定义及特点
2.1定义
建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
2.2特点
①自愈；10KV智能电网能实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；且在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。
②安全；高可靠性、高性能检测电网的运行状态和电量参数；有效的自动网络通信能力和自动控制和自动故障应急处理能力。
③经济；系统运行节省了大量的人力、物力，将大大提高工作效率，减轻了工作人员的劳动强度；智能电网设计合理，装置安装简单易行，运行稳定。
3配电网智能化的作用
㈠可以通过先进的电网快速仿真、可视化的工具盒、智能专家系统等，有效地提高生产调度人员的工作效率，在保证供电可靠性的同时，还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量。
㈡可以用计算机实现集中控制，让信息在计算机与设备间双向传输。使用智能配电装置，系统的操作只需通过键盘来改变设置，避免了由于现场操作而带来不安全隐患，大大提高了操作的安全性。
㈢可以通过数字通信将相关的诊断维护信息送往控制室，可以在早期分析故障原因，缩短了停工时间。同时，由于系统结构简化、连线简单减少了系统维护的工作量。
㈣可以提供遥测功能，使得智能电网能够实现更实时、更全面的电网状态检测。它废除了点对点的通信，取而代之的是标准的分组网络。先进的状态传感器替代了简单的故障指示器，它在工作时能提供详细的设备状态信息，帮助运行人员确定设备何时将出现故障。
410KV配电网智能化在线路故障处理过程的应用
10KV智能电网能有效地检查出故障点，恢复非故障区的供电，并及时的清除线路故障点，从而实现线路供电的正常化。它在线路故障处理应用中主要包括三个阶段，以及重要的技术手段。
4.1线路故障发生瞬间，10KV智能电网断开和清除故障
线路故障发生时，10KV智能电网一般在毫秒级时间内做出反应。然而，在智能电网的线路保护技术中存在着选择性与快速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路器跳闸，扩大了停电范围，并不能及时清除故障。采用网络式保护技术能有效的实现县里保护的快速性和有效性的统一。
4.1.1网络式保护技术
传统的配电系统线路保护实质是一个单独的保护系统，它只能检测单一的电流通过信息，即只决定着单一线路故障。然而，在并联电路或者多重电路组合的情况下，传统的配电系统则不能实现相互配合保护线路安全。
智能电网的网络式保护技术可以实现线路保护的快速性和选择性有效统一。它不仅解决了配电网多开关串联运行保护配合的难题，并可以适用于含多种分布式电源的开环和闭环供电系统。
4.2线路故障区段的隔离和非故障区域供电恢复
传统的线路故障区域一般采用配电系统集中控制的方式，但它存在缺陷，且可靠性不高。采用10KV智能电网的分布式技术可以有效的解决线路故障区域的隔离。
4.2.1分布式智能技术
现有的配电网不仅对通信通道和主站依赖性太强，控制可靠性低，而且传统的分段器和重合器方案，不利用信道交换信息，动作效率不高。这就造成了线路故障发生后，故障区段不能及时隔离，并且其他的正常区域也会迅速被波及到。
4.310KV智能电网对线路故障点的定位和排除故障
一般线路故障发生后，故障点的排查需要数十分钟至若干小时，这造成了配电网故障点精确定位困难，故障查找时间一般占故障处理时间的50%，供电可靠性的提高受到限制。10KV智能电网自动定位技术能有效及时定位故障点，而且可以排除故障。
4.3.1故障点自动定位技术
与用开关和智能控制器进行故障区段定位和隔离不同，由于故障指示器成本低，因而安装数量可以更多，故障区段定位可以更精确，从而大大缩短故障巡查时间。
①单相接地故障检测和指示系统
传统的接地故障检测方法有其局限性，例如随系统结构变化而变化、随接地情况变化而变化的故障特征不适合用在在故障指示器上作为故障检测判据；需用比较各出线和各分支的检测结果的方法不适合在故障指示器上直接使用。
②带通信的故障远程指示和故障自动定位系统
基于GIS的故障定位系统由三个安装在相线上的故障检测探头组成，可以有效的检测相间短路故障。该技术可以将故障指示器的动作状态通过适当的通信方式送到控制中心的以GIS为基础的计算机监控系统，实现在地理图上的故障自动定位，减少故障巡查和故障处理时间，且不需要改造现有一次设备、投资省、见效快、容易实施、容易推广。
4.4经济效益提升
美国一地区实施10KV智能电网后，不管在线路故障处理方面，还是在保护供电设施方面都取得了良好的经济效益。2011年总收益达到1100亿美元，而总投资成本仅为420亿美元，期间运行维护成本为100亿美元。10KV智能电网在收益项目中的提升比例见下表1。
5结束语
线路故障处理是配电网智能化的重要内容之一。10KV智能电网不仅可以有效地减少故障停电时间、缩小故障停电面积、提高供电可靠性；而且对于有多级开关串联的配电线路，利用网络式保护技术可以解决传统的电流保护难以解决的保护快速性和选择性的矛盾问题，保证离故障点最近的的开关速断跳闸。
总之，10KV智能电网在线路故障处理起到了不可忽视的作用，是未来电网发展的主要趋向。
参考文献
[1]柯俊杰.10kV配电线路接地故障查找及分析[J].实验研究.30-32.
[2]赵歌.适应智能电网发展的配电网智能化分析[J].天津电力技术.2011（1）：47-50.
[3]何大愚.关于未来智能电网的特征[J].中国电力.2012，45（2）：9-11.