客戶保障下的電網故障快速響應系統設計

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摘要：針對當前供電企業存在的電網故障響應處理時間長，無法滿足用電客戶的需要問題，設計一種新的電網故障快速響應系統。將客戶保障作為首要條件，通過對系統錄波設備、調制解調器等硬件以及故障數據采集、過濾、邏輯推理等軟件設計，完成對電網故障的快速響應。通過對比實驗證明，該系統與傳統系統相比對電網故障事件的響應處理時間明顯縮短，更符合用電客戶所需，具有更高的應用價值。

關鍵詞：客戶保障；電網故障；快速響應；云計算

當前，電網建設正處于轉型發展的關鍵時期，隨著能源革命的不斷深入以及環境問題的日益加劇，能源結構的戰略型調整已經成為當前最重要的任務之一。柔性直流輸電技術誕生及云計算的出現，使得直流電網的優勢發揮到了極致，構建柔性直流電網已經成為供電領域中一個重要的發展方向[1]。但目前電網的故障檢測技術存在容錯運行能力差、策略設計較為復雜、經濟性和可靠性較低等問題。對此本文提出一種綜合用電客戶保障的電網故障快速響應系統。

一、考慮客戶保障的電網故障快速響應系統設計

（一）系統硬件設計在考慮客戶保障的前提下，設計的電網該故障快速響應系統的硬件組成包括：電網故障數據采集、數據傳輸網絡以及遠程響應控制中心。圖1為電網故障快速響應系統的硬件組成示意圖。電網故障數據采集部署于通信服務器當中，用于對故障信息的發送、接收機采集等功能。當電網出現故障或電流產生了較大的干擾時，利用錄波設備將數據采集，并生成錄波文件，存儲于本地的存儲空間中[2]。錄波設備采用GCKP-B2846便攜式電力數模通用錄波分析儀，當電網出現故障，啟動暫態故障錄波功能，記錄一次電壓電流波形以及二次設備的動作行為，對電網故障問題分析并測距定位[3]。GCKP-B2846型號錄播設備具備對數據連續記錄的功能，對電網中的相關數據進行不間斷的記錄，并根據內置判據在連續的記錄數據中標記出擾動特征，便于后續對數據的檢索。本文系統選用WKC6535型號調制解調器，外部型安裝方式，接口總線配置1GPON1EPON。用于將現場PC的數字信號轉換為可用于公共電信網的脈沖信號，同時再利用另一端的調制解調器接收脈沖信號，并將其翻譯為遠程響應控制中心PC可以理解的語言[4]。遠程響應控制中心是由電網監控中心的服務器構成。

（二）系統軟件設計本文想通不僅要對錄波設備采集到的信息進行快速的響應，同時還要對各類監控信息診斷告警信息，并輸出正確的診斷事件從而保障客戶用電所需。圖2為本文系統對電網故障快速響應的原理圖。首先對錄波信號處理，判斷出電網的故障類型等其它信息。利用人機界面對無法判斷的故障的信號進行干預，提高告警精準度。最后將有效的告警事件通過公共電信網完成對接，將信息，并接入到查詢統計中，方便為客戶提供多元化的服務。根據當前電網的運行狀態，故障告警的信息數據量較多，因此，采集到的數據首先要進行過濾和精煉。從由調動監控的歷史事項導出信息分析結果[5]。再根據故障保護及保護動作信息，通過反向的邏輯定義過濾保護條件，采用過濾不參與推理信號的方式將具有重要價值的信息保留。

二、實驗論證分析

選取某供電企業的電網在一年中的運行數據，將其引入到仿真實驗軟件當中，構建與實際電網運行相同的模擬電網，在該模擬電網中添加10例電網故障事件，分別利用本文設計的響應系統與傳統系統對故障事件處理，比較兩個系統對故障問題響應處理的時間。根據實驗結果，將數據記錄并繪制成如圖3所示的實驗結果對比圖。由圖3實驗結果對比圖可以看出，傳統系統的響應處理時間在20~30s范圍內，且曲線的波動幅度較大，響應處理時間在對不同電網故障事件的處理存在較大差異；本文系統的響應時間在5~10s范圍內，且曲線的波動幅度較小，針對不同電網故障事件的處理時較為穩定。因此，通過對比實驗證明，本文設計的電網故障快速響應系統明顯縮短了響應處理的時間，更能夠滿足用電客戶的需要，為其提供保障。

三、結束語

電網是電力供電系統的主體，提供直接面對客戶的供電服務保障，當其發生故障問題時能夠實時為用電客戶快速復電，對于供電企業的可靠性及提升客戶的滿意度具有十分重要的意義。本文將客戶保障條件作為前提，設計一種新的電網快速響應系統，不僅可以滿足用電客戶的需要，同時也為供電企業的可持續發展提供幫助。

參考文獻

[1]趙林,周二專,范澤龍,馮東豪,袁啟海.面向快速響應的電網在線分析系統架構[J].電力系統自動化,2019(18):95.

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[3]郄朝輝,朱炳銓,劉福鎖,武迪,崔曉丹,李兆偉,張子龍.磁路控制型故障限流器電網接入防御手段研究[J].智慧電力,2019(6):95.

[4]李巖,李豐男,張菁,王淼,趙可心,劉翔宇.基于計量裝置故障快速響應的智能管理平臺研究[J].電力設備管理,2019(7):32.

[5]苗璐,趙利剛,易楊,王彤,龍霏,姚文峰.多端常規、混合直流交流故障響應特性對比研究[J].南方電網技術,2019(5):17.

作者：隋海濱 王燦博 符肖君 羅林波 單位：海南電網有限責任公司信息通信分公司