浅谈DMS1000E系统在配网故障处理中的应用

陈晓彬

(福州大学，福建 福州 350000)

浅谈DMS1000E系统在配网故障处理中的应用

陈晓彬

(福州大学，福建 福州 350000)

本文通过介绍DMS1000E系统所采集现场设备的数据及各种故障判断依据，结合配网常见的故障类型，通过与传统故障处理方法的对比，说明该系统在配网故障处理中的重要性及作用。

配网自动化；调控一体化；故障指示器；智能开票

1 引言

随着配网自动化在智能电网建设中的核心地位的确立及其成熟度的提高，对调控一体化系统的智能性要求越来越高，配网调度不仅要在安全性上满足要求，还要在优质服务上满足社会的要求[1]，利用DMS1000E系统，准确、高效的查找配网故障就成为了很关键的技术手段。

2 DMS1000E系统

DMS1000E系统是基于将配电网络按手拉手馈线分成一张张联络图的图模系统，在该图模系统的对应设备上实时显示由配网自动化系统采集到的具备“一遥”设备的运行数据，具备“三遥”功能的设备，还可以在远程终端系统对设备进行遥控操作[2]。目前该系统采集现场设备的实时数据主要包括：设备的状态(如：开关的分合位置等)、设备的实时电压、实时电流、故障指示器的翻牌动作情况，以及设备保护动作情况等等，我们可以通过对这些数据的采集处理来判断配网的运行情况，以及在故障情况下判断故障点的范围和大致的故障类型。

1000E系统根据配网故障，设置了以下功能模块：故障信息一览表、故障分析决策系统[3]。故障信息一览表，会显示回传的设备跳闸信号，并根据事先设定的重要等级弹窗显示，调度员可以根据提示查看故障跳闸的设备名称、时间、继电保护信息、保护动作情况、故障影响范围、负荷丢失情况等。故障分析决策系统，则根据系统采集到的故障信息及故障电流流过的设备信息等，综合判断出故障范围、并且给出隔离故障范围的策略(以下简称FA策略)，调度员可以根据系统给出的策略，遥控操作现场设备，达到迅速判断故障点、快速隔离故障范围，并且尽速恢复故障隔离范围外的设备及负荷的正常供电。

3 配网常见的几种故障类型及传统的处理方法

福州的配网是电压等级为10kV的系统，其接线方式主要分为架空线路、电缆环网柜、混合线路三大类。因配网的设备种类多、同种类的设备型号也不尽相同、继电保护的逻辑及信号略有差异，给根据保护信号等数据制定判断故障点的规则造成一定的困难。

单个设备的故障类型很多，如不造成越级跳闸，不需要判断故障范围，“一遥”设备可以通过该设备的电流和故障指示器来判断该设备是否还有电，并且通过遥控或者人工操作隔离；非“一遥”设备只能靠人工巡线发现并且隔离，继而组织抢修工作。这里我们主要讨论需要判断故障范围的情况。需要判断故障范围的情况主要有两种：(1)变电站10kV馈线开关跳闸、带保护的小区站所开关、线路上柱上开关跳闸；(2)失地。

这两种类型的故障，传统的处理方法主要是：

(1)出现失地故障的情况下，通过逐条试拉失地母线上的馈线，判断失地的馈线，将失地馈线停电，派抢修班人员现场查看失地馈线，靠肉眼查找设备的故障点，然后再进行隔离、抢修和恢复供电。

(2)开关跳闸的故障即派人员沿着跳闸的开关到断点之间巡线，逐个查看故障指示器动作情况，查找故障点。

基本上传统的故障处理方法都离不开巡线人员的现场巡线，而这样的处理存在几个问题：

(1)福建是山区，山路都是架空线路，有些架空线路又长又难走，巡线难度很大，耗时久。

(2)配网的设备种类、型号多，继电保护也都不一样，故障类型也多，不容易判断故障，要求现场的巡线人员有很丰富的经验。

(3)雷雨天气巡线困难，尤其雷击设备引起的故障很难用肉眼看出来。

(4)电缆故障引起的失地，没有造成馈线开关跳闸的，故障指示器不动作，电缆埋在地下，肉眼根本无法判断，只能靠分段试送，而分段试送会造成用户多次停送电，而且会对配网设备薄弱点多次冲击。

综合以上这些特点，在对安全和服务要求越来越高的现在，不提高网络智能化、不提高网络可靠性、不找到更智能的更优化的系统和方法来帮组减少配网故障时查找、隔离、处理故障的时间，已达不到智能电网的要求。

4 DMS1000E系统在配网故障处理中的应用

下面针对上述两种故障类型，详细说明如何应用1000E系统、结合配网自动化技术，加速对故障点的判断、隔离故障范围以及恢复对非故障范围负荷的供电。

(1)变电站10kV馈线开关跳闸、小区站所带保护开关跳闸、或线路上柱上开关跳闸，故障原因基本是从电源点到常断点之间的线路或挂在上面的设备发生相间短路故障，这里主要参考的一个数据是故障指示器的翻牌动作情况。故障指示器测相间短路的原理是：发生相间短路的设备，会有比相对于正常负荷下大很多的短路电流经过，故障指示器会检测流过设备的电流，并将其与之前流过故障指示器的电流做比较，如果检测到的电流突然增大超过原来的电流达到一定的比例，故障指示器就认为该电流为短路电流(当然，会自动滤除掉停役设备的送电：原先设备没有电流流过，然后带负荷的情况)以及一些正常的负荷波动。当故障指示器判断流过故障电流时，它就会翻排、变颜色并且闪烁，并且通过它的通讯功能，将这些信号传回远程终端，调度员就可以在DMS1000E系统上看到这些故障指示器变颜色，并且一直闪烁。故障电流从电源点到发生故障设备之间，沿着供电路径流过，即从电源点到故障设备，沿着供电路径的所有设备，有安装检测相间短路故障的故障指示器均应变色、闪烁。故障指示器工作原理图如图1所示。

图1 短路故障原理图

DMS1000E系统的故障信息一览表会显示跳闸开关的双重名称和编号，以及保护信号，然后故障分析决策系统将根据保护信号及沿路故障指示器翻牌动作情况，结合这张联络图上所有设备的电压电流数据，综合判断出最合理的故障点，然后结合馈线的负荷、故障丢失的负荷等参数，给出隔离故障范围、恢复非故障范围的部分负荷的供电的策略。调度员在看到FA策略的时候，要从图模系统打开故障所在的那张联络图，根据故障信息一览表的内容，结合该图故障指示器闪烁情况，判断FA策略的正确性，并综合考虑隔离方案，通过远程遥控操作，尽快隔离故障范围，然后试送馈线，以及非故障范围负荷的转移供电，之后通知抢修班人员故障范围，令其查看现场设备，找出具体故障点，办理抢修单，操作安全措施并开始抢修工作。

(2)失地。福州10kV系统中性点接地方式为：中性点不接地(包括：中性点不接地、经消弧线圈接地)。这种模式下，系统发生单相接地的故障时，馈线开关不会跳闸，而是失地馈线所在母线的电压发生两相偏高、一相偏低的不平衡状态。单相接地的故障主要有几种情况：单相高压断线(包括单相跑线断等)、单相电缆击穿、外破、设备单相故障等。这类故障因没有保护信号，就没有FA策略，需要调度员逐条打开失地母线上所有的馈线所在的联络图，查看图上设备的电压电流等，如：前端的线路如果出线单相高压断线、单相电缆外破等故障，造成由故障设备供电的后面的线路和设备单相没电，环网开关的三相电流就会有一相变成0，线路上的配变就会出线两相偏高一相偏低的电压，而安装有检测单相接地故障的故障指示器也会变色闪烁，调度员可以综合以上的数据，排除个别错误数据，判断最大可能故障范围，利用“三遥”设备远程隔离故障范围，并且对部分负荷恢复供电。因10kV中性点不接地系统可以带着单相接地故障运行两小时，调度员可以在这个时间内判断出故障馈线，不必逐条试拉馈线，与采用传统的方法相比，大大减少了停电用户。失地的故障还有一种是不完全失地，多数出现在架空线路上，一般是树线矛盾，福州被称为榕城，很多地方都是又高又大枝繁叶茂的榕树，树枝容易在还没有进行电缆下地改造的架空线路上造成树线矛盾，或者树枝被打断压在架空裸导线上，尤其是在雷雨天、台风天。当不完全失地出现时，调度员也是逐条打开失地母线上的馈线联络图，先查找有架空线路的馈线，从这些馈线开始试拉，从一定程度上减少停电用户。

以上通过对福州配网常出现的几种故障的处理，可以看出DMS1000E系统在配网故障处理中的重要作用，通过该系统，可以大大减少故障处理的时间、提高供电可靠性，以及减少现场巡线人员的工作量，提高工作效率，并且随着该系统的不断应用和改善，提高了FA策略的准确性，保障了故障处理的高效、准确，从而提高配网运行的稳定性，提高了供电可靠性和用户满意度。

5 DMS1000E系统的展望

DMS1000E系统是智能电网核心功能的一部分，也提供了一个很开放的平台，系统在功能上还有很大的潜力可以开发，如：基于DMS1000E图模界面的智能开票系统，可以实现。

(1)自动分析工作票、申请单等安全措施，在图模系统上找到对应设备。

(2)根据图模系统判断安全措施是否有遗漏。

(3)根据图上的运行方式以及分析出来的安全措施，实现智能开票。

(4)通过现场设备电子锁与系统开出来的操作票相关联的技术手段，加强了对误入错误的带电间隔以及操作票漏项操作等危险点的控制，更大程度上实现智能电网。

6 结束语

综上所述，DMS1000E系统在配网故障处理中发挥着很重要的作用，大大提高了系统的安全性、有效性、供电可靠性等重要的技术和质量指标。若能在处理不完全失地的故障中研究出更有效的参考数据模型，将会更适合山区配网的使用。各地区可以借鉴别的地区成功的案例，再结合本地网络架构的特点，研究出适合本地区配网的系统，相信越来越成熟的DMS1000E系统会成为配网故障处理的重要技术支持。

[1] 项峰臣.建设智能电网对我国电网发展的重大意义[J].物联网技术，2007(7).

[2] 涂卫平，周华锋.智能电网调度自动化技术初探[J].广西电力，2010,12:21-24

[3] 张陶,张滨,李志强,等.智能型电网事故辅助决策系统在调度中的应用水[J].供用电，2009,26(5)：26-28.

Application of DMS1000E Systems in the Distribution Network Trouble Shooting

CHEN Xiao-bin

(Fuzhou University，Fuzhou 350000，China)

This paper describes DMS1000E data collection system and a variety of fault judgment based on field devices,combined distribution network of common fault types,by contrast with the traditional troubleshooting methods,the importance and role of the system in the distribution network fault processing.

distribution automation;regulation and control integration;fault indicator;intelligent billing

1004-289X(2017)01-0088-03

TM72

B

2015-11-29