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摘要：现阶段，国内配电自动化已经成为常态，在配电自动化环境下配电网的故障处理方式一般会按照配电自动化的要求配置馈线自动化，实现自动隔离故障点，自动恢复供电，以保证供电可靠性。本文着重对配电自动化下的故障处理模式进行了讨论，并结合实际的案例说明了馈线自动化的實际效益，同时依托当前智能电网建设实际，对配电自动化智能运维进行了简单思考，仅供参考。
关键词：配电自动化;配电网;故障处理
随着电网改造升级的不断推进，配电自动化覆盖率越来越大，配电自动化的本质是对用电信息的全面监控，对配电网中的故障段进行自动定位和隔离，减少停电，提高供电可靠性。
一、配电自动化故障处理
（一）配电自动化故障处理流程
在配电自动化覆盖的配电网一般自动化系统会在故障发生时先分析FA推图，系统自动分析判断线路中保护动作的情况，判断故障动作过程，进而确定故障区段，同时统计损失负荷情况。
（二）配电自动化故障处理主要模式
在配电自动化中，针对配电网的故障处理主要有三种模式，分别是基于集中控制的主站监控式馈线处理模式、基于重合器的馈线处理模式以及基于系统保护的馈线处理模式。
首先，基于集中控制的主站监控式馈线处理模式。这是配电自动化中最常见的方式，也是一种主流模式。其核心在于集中控制，利用SCADA+FA（馈线自动化）来实现对故障的有效切除。比如重合闸、RTU遥控、电能保护等，一般发生故障到切除故障，再恢复非故障段供电，仅仅需要几分钟时间。在这种模式下，一般会在每个开关的位置都安装馈线终端，正常情况下馈线终端会采集信息包括开关位置、电压、功率、负荷等，然后通过通信网络上传到SCADA，同时配合继电保护即可实现对故障段的自动切除。这种模式对配电自动化的通信网络要求非常高。
其次，基于重合器的馈线处理模式。重合器主要是依靠切除短路电流的功能来实现对故障段的切除。在实际应用中，重合器一般会和分段器配合，分段器主要的功能是关合短路电流，二者结合就构成了故障判定+隔离+线路恢复的一个完整的自愈体系，它并不太依赖通信网络，总体比较类似于继电保护，但是故障切断的效率不高，而且对继电保护装置的依赖性非常强。
最后，基于系统保护的馈线处理模式，该模式主要是利用分散安装的区域性馈线的全线速动保护，与集中控制的故障处理模式相似，在开关为智慧配置馈线终端，不过当三相故障、相间故障发生后，系统保护模式下主要进行功率方向判定，并确定故障区段，然后再执行开关跳闸操作，以达到切断故障段的目的。该模式与高压线路的纵联保护具有相似性，是对全分布式母线保护模式竣工验收的充分理解应用。不过该模式对硬件的要求很高，而且也需要很强的通信能力做支撑。
（三）馈线自动化应用实例
从上述三种模式分析中，可以看出在配电自动化故障处理中非常关键的就是FA即馈线自动化。
以某市为例，该市为国家电网公司智能电网第二批配电自动化试点城市，技术线路采取的是集中模式，其架构采取的配电终端与主站两层架构形式，实施的是典型的集中型FA。
该市的FA共启用612次，成功启动并执行600次，FA成功率在98.04%，该市的FA有两个部分，一部分是从故障信息采集研判、定位、隔离直至恢复无故障区域供电全流程的一次性贯通FA。另一部分则是执行过程中，因故转为交互模式的FA。这两个部分在全自动闭环控制当中正确执行次数318次，成功率是100%。其中一次性贯通FA正确执行125次，交互模式FA正确执行193次。故障处理用时平均只有50s，最快的达到30s。
该市所用的FA解决了依靠人工处置配电网故障效率低的问题，为FA的应用积累了经验，对配电自动化的认知也进一步深化，同时极大地保证了配电网运行的安全性、可靠性。其中总负荷损失平均降低，或者说挽回47.88%，馈线自动化产生的电量效益非常高，以成功的600次正确执行来说，总计可达2298058kWh的电量效益，以当地0.70289元/kWh的售电均价来计算，FA可以产生161.52万元的直接电费效益，如果进一步分析城市用户停电损失来进行估算，取30～47元/kWh的损失来进行计算，那么可以贡献6894～10800万元的经济效益。
同时基于遥控手段来处理日常配电调控事务，工作效率大大提升并且在技术上保证了值班员调控操作的安全性，随着FA的的投运，配电网调控作业中基本都保持零事故的状况。考虑调控作业的情况，假设每次FA需要遥控3个开关，以600次成功执行来算，那么就会减少1800次人工到现场实际操作的工作量。实际上FA如果全部实施全自动贯通，那么还将减少21.37%的遥控操作量，显然FA提升了配电调度安全水平以及运行管理效率，缩短了用户故障停电时间。
二、配电自动化智能运维思考
当下人工智能技术是最火爆的前沿技术，在计算机科学领域是最值得期待的一个分支。智能化将大大减轻人的劳动，以最少的人工干预来完成复杂的工作。在运维领域，如果将智能化程序代替运维人员，能够在最少的人员干预下使用故障探测技术寻找故障点，当发生故障问题是，通过问题分析引擎快速定位故障根源，并给出解决方案，并且可以自动运行脚本与工具尝试进行故障修复，同时还可以根据暴露出来的问题进行关联分析，找出潜在的隐患并制定预防方案。当然现在的人工智能技术还达不到这样的技术水平。但是大数据技术却提供了伪智能的可能，因为大数据分析可以通过各种数据来挖掘关联信息，进而实现相对科学的预测。目前智能化运维所走的道路主要就是利用大数据技术来实现。
实际上在现行的配电自动化环境下，当配电网发生异常情况，SCADA系统的事件报警窗口实际上只会接收到保护动作、开关分闸等相关的信息，但具体发生了什么样的异常，还需要运行人员去结合配电房的接线方式、运行方式、开关刀闸位置以及监控信号进行具体的研究分析，以确定故障类型，这需要一定的时间。现在大量数据保存在电力系统的数据库当中，实时采集的数据，离线数据均呈现出指数化增长的趋势，由此可以从数据挖掘开始，基于科学的数学模型，添加相应的最新数据来进行综合分析，进而对未来走势进行预判。而数据来源则不仅仅依靠电力系统的数据，还有包括及交通部门、住建部、气象部门、电信运营商等。当然基本的数据类型可以归纳为设备空间学习数据，通道基础地形数据，基础台账数据，运行维护专题数据，气象数据，林业数据等等。通过对这些数据的挖掘进而分析出配电网当中可能存在的薄弱环节，进而识别出危险源。因此按照信息化建设的要求，应当建立一个故障推理模型，通过该模型来自动完成异常情况的分析判断。在该模型当中，就需要将常见的电网调度运行当中发现的异常情况进行归纳总结，依托机器学习的方式来预测电网调控运行当中可能出现的异常情况，确保预防到位，保证供电的可靠性。
结束语
综上所述，配电自动化下配电网的故障处理通常都基于配电自动化系统的FA来实现故障的自动处理，目前主流的方式是集中控制的故障处理方式，即SCADA采集数据并保存数据，FA执行具体的故障处理操作。随着技术的进步，配电自动化必定会向智能化转变，目前已经有了雏形，所以还需要进一步研究配电自动化及故障处理。
参考文献
[1]梁铭聪.配网死区故障分析及配网自动化故障处理策略改进[J].技术与市场，2018，25（08）：117-118.
[2]王森.基于配网自动化系统中故障处理模式的比较分析[J].建材与装饰，2016（51）：222-223.
[3]袁禾.10kV配网自动化系统常见故障处理分析[J].通讯世界，2016（19）：175-176.
关键词：配电自动化;配电网;故障处理
随着电网改造升级的不断推进，配电自动化覆盖率越来越大，配电自动化的本质是对用电信息的全面监控，对配电网中的故障段进行自动定位和隔离，减少停电，提高供电可靠性。
一、配电自动化故障处理
（一）配电自动化故障处理流程
在配电自动化覆盖的配电网一般自动化系统会在故障发生时先分析FA推图，系统自动分析判断线路中保护动作的情况，判断故障动作过程，进而确定故障区段，同时统计损失负荷情况。
（二）配电自动化故障处理主要模式
在配电自动化中，针对配电网的故障处理主要有三种模式，分别是基于集中控制的主站监控式馈线处理模式、基于重合器的馈线处理模式以及基于系统保护的馈线处理模式。
首先，基于集中控制的主站监控式馈线处理模式。这是配电自动化中最常见的方式，也是一种主流模式。其核心在于集中控制，利用SCADA+FA（馈线自动化）来实现对故障的有效切除。比如重合闸、RTU遥控、电能保护等，一般发生故障到切除故障，再恢复非故障段供电，仅仅需要几分钟时间。在这种模式下，一般会在每个开关的位置都安装馈线终端，正常情况下馈线终端会采集信息包括开关位置、电压、功率、负荷等，然后通过通信网络上传到SCADA，同时配合继电保护即可实现对故障段的自动切除。这种模式对配电自动化的通信网络要求非常高。
其次，基于重合器的馈线处理模式。重合器主要是依靠切除短路电流的功能来实现对故障段的切除。在实际应用中，重合器一般会和分段器配合，分段器主要的功能是关合短路电流，二者结合就构成了故障判定+隔离+线路恢复的一个完整的自愈体系，它并不太依赖通信网络，总体比较类似于继电保护，但是故障切断的效率不高，而且对继电保护装置的依赖性非常强。
最后，基于系统保护的馈线处理模式，该模式主要是利用分散安装的区域性馈线的全线速动保护，与集中控制的故障处理模式相似，在开关为智慧配置馈线终端，不过当三相故障、相间故障发生后，系统保护模式下主要进行功率方向判定，并确定故障区段，然后再执行开关跳闸操作，以达到切断故障段的目的。该模式与高压线路的纵联保护具有相似性，是对全分布式母线保护模式竣工验收的充分理解应用。不过该模式对硬件的要求很高，而且也需要很强的通信能力做支撑。
（三）馈线自动化应用实例
从上述三种模式分析中，可以看出在配电自动化故障处理中非常关键的就是FA即馈线自动化。
以某市为例，该市为国家电网公司智能电网第二批配电自动化试点城市，技术线路采取的是集中模式，其架构采取的配电终端与主站两层架构形式，实施的是典型的集中型FA。
该市的FA共启用612次，成功启动并执行600次，FA成功率在98.04%，该市的FA有两个部分，一部分是从故障信息采集研判、定位、隔离直至恢复无故障区域供电全流程的一次性贯通FA。另一部分则是执行过程中，因故转为交互模式的FA。这两个部分在全自动闭环控制当中正确执行次数318次，成功率是100%。其中一次性贯通FA正确执行125次，交互模式FA正确执行193次。故障处理用时平均只有50s，最快的达到30s。
该市所用的FA解决了依靠人工处置配电网故障效率低的问题，为FA的应用积累了经验，对配电自动化的认知也进一步深化，同时极大地保证了配电网运行的安全性、可靠性。其中总负荷损失平均降低，或者说挽回47.88%，馈线自动化产生的电量效益非常高，以成功的600次正确执行来说，总计可达2298058kWh的电量效益，以当地0.70289元/kWh的售电均价来计算，FA可以产生161.52万元的直接电费效益，如果进一步分析城市用户停电损失来进行估算，取30～47元/kWh的损失来进行计算，那么可以贡献6894～10800万元的经济效益。
同时基于遥控手段来处理日常配电调控事务，工作效率大大提升并且在技术上保证了值班员调控操作的安全性，随着FA的的投运，配电网调控作业中基本都保持零事故的状况。考虑调控作业的情况，假设每次FA需要遥控3个开关，以600次成功执行来算，那么就会减少1800次人工到现场实际操作的工作量。实际上FA如果全部实施全自动贯通，那么还将减少21.37%的遥控操作量，显然FA提升了配电调度安全水平以及运行管理效率，缩短了用户故障停电时间。
二、配电自动化智能运维思考
当下人工智能技术是最火爆的前沿技术，在计算机科学领域是最值得期待的一个分支。智能化将大大减轻人的劳动，以最少的人工干预来完成复杂的工作。在运维领域，如果将智能化程序代替运维人员，能够在最少的人员干预下使用故障探测技术寻找故障点，当发生故障问题是，通过问题分析引擎快速定位故障根源，并给出解决方案，并且可以自动运行脚本与工具尝试进行故障修复，同时还可以根据暴露出来的问题进行关联分析，找出潜在的隐患并制定预防方案。当然现在的人工智能技术还达不到这样的技术水平。但是大数据技术却提供了伪智能的可能，因为大数据分析可以通过各种数据来挖掘关联信息，进而实现相对科学的预测。目前智能化运维所走的道路主要就是利用大数据技术来实现。
实际上在现行的配电自动化环境下，当配电网发生异常情况，SCADA系统的事件报警窗口实际上只会接收到保护动作、开关分闸等相关的信息，但具体发生了什么样的异常，还需要运行人员去结合配电房的接线方式、运行方式、开关刀闸位置以及监控信号进行具体的研究分析，以确定故障类型，这需要一定的时间。现在大量数据保存在电力系统的数据库当中，实时采集的数据，离线数据均呈现出指数化增长的趋势，由此可以从数据挖掘开始，基于科学的数学模型，添加相应的最新数据来进行综合分析，进而对未来走势进行预判。而数据来源则不仅仅依靠电力系统的数据，还有包括及交通部门、住建部、气象部门、电信运营商等。当然基本的数据类型可以归纳为设备空间学习数据，通道基础地形数据，基础台账数据，运行维护专题数据，气象数据，林业数据等等。通过对这些数据的挖掘进而分析出配电网当中可能存在的薄弱环节，进而识别出危险源。因此按照信息化建设的要求，应当建立一个故障推理模型，通过该模型来自动完成异常情况的分析判断。在该模型当中，就需要将常见的电网调度运行当中发现的异常情况进行归纳总结，依托机器学习的方式来预测电网调控运行当中可能出现的异常情况，确保预防到位，保证供电的可靠性。
结束语
综上所述，配电自动化下配电网的故障处理通常都基于配电自动化系统的FA来实现故障的自动处理，目前主流的方式是集中控制的故障处理方式，即SCADA采集数据并保存数据，FA执行具体的故障处理操作。随着技术的进步，配电自动化必定会向智能化转变，目前已经有了雏形，所以还需要进一步研究配电自动化及故障处理。
参考文献
[1]梁铭聪.配网死区故障分析及配网自动化故障处理策略改进[J].技术与市场，2018，25（08）：117-118.
[2]王森.基于配网自动化系统中故障处理模式的比较分析[J].建材与装饰，2016（51）：222-223.
[3]袁禾.10kV配网自动化系统常见故障处理分析[J].通讯世界，2016（19）：175-176.