客户保障下的电网故障快速响应系统设计

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摘要：针对当前供电企业存在的电网故障响应处理时间长，无法满足用电客户的需要问题，设计一种新的电网故障快速响应系统。将客户保障作为首要条件，通过对系统录波设备、调制解调器等硬件以及故障数据采集、过滤、逻辑推理等软件设计，完成对电网故障的快速响应。通过对比实验证明，该系统与传统系统相比对电网故障事件的响应处理时间明显缩短，更符合用电客户所需，具有更高的应用价值。

关键词：客户保障；电网故障；快速响应；云计算

当前，电网建设正处于转型发展的关键时期，随着能源革命的不断深入以及环境问题的日益加剧，能源结构的战略型调整已经成为当前最重要的任务之一。柔性直流输电技术诞生及云计算的出现，使得直流电网的优势发挥到了极致，构建柔性直流电网已经成为供电领域中一个重要的发展方向[1]。但目前电网的故障检测技术存在容错运行能力差、策略设计较为复杂、经济性和可靠性较低等问题。对此本文提出一种综合用电客户保障的电网故障快速响应系统。

一、考虑客户保障的电网故障快速响应系统设计

（一）系统硬件设计在考虑客户保障的前提下，设计的电网该故障快速响应系统的硬件组成包括：电网故障数据采集、数据传输网络以及远程响应控制中心。图1为电网故障快速响应系统的硬件组成示意图。电网故障数据采集部署于通信服务器当中，用于对故障信息的发送、接收机采集等功能。当电网出现故障或电流产生了较大的干扰时，利用录波设备将数据采集，并生成录波文件，存储于本地的存储空间中[2]。录波设备采用GCKP-B2846便携式电力数模通用录波分析仪，当电网出现故障，启动暂态故障录波功能，记录一次电压电流波形以及二次设备的动作行为，对电网故障问题分析并测距定位[3]。GCKP-B2846型号录播设备具备对数据连续记录的功能，对电网中的相关数据进行不间断的记录，并根据内置判据在连续的记录数据中标记出扰动特征，便于后续对数据的检索。本文系统选用WKC6535型号调制解调器，外部型安装方式，接口总线配置1GPON1EPON。用于将现场PC的数字信号转换为可用于公共电信网的脉冲信号，同时再利用另一端的调制解调器接收脉冲信号，并将其翻译为远程响应控制中心PC可以理解的语言[4]。远程响应控制中心是由电网监控中心的服务器构成。

（二）系统软件设计本文想通不仅要对录波设备采集到的信息进行快速的响应，同时还要对各类监控信息诊断告警信息，并输出正确的诊断事件从而保障客户用电所需。图2为本文系统对电网故障快速响应的原理图。首先对录波信号处理，判断出电网的故障类型等其它信息。利用人机界面对无法判断的故障的信号进行干预，提高告警精准度。最后将有效的告警事件通过公共电信网完成对接，将信息，并接入到查询统计中，方便为客户提供多元化的服务。根据当前电网的运行状态，故障告警的信息数据量较多，因此，采集到的数据首先要进行过滤和精炼。从由调动监控的历史事项导出信息分析结果[5]。再根据故障保护及保护动作信息，通过反向的逻辑定义过滤保护条件，采用过滤不参与推理信号的方式将具有重要价值的信息保留。

二、实验论证分析

选取某供电企业的电网在一年中的运行数据，将其引入到仿真实验软件当中，构建与实际电网运行相同的模拟电网，在该模拟电网中添加10例电网故障事件，分别利用本文设计的响应系统与传统系统对故障事件处理，比较两个系统对故障问题响应处理的时间。根据实验结果，将数据记录并绘制成如图3所示的实验结果对比图。由图3实验结果对比图可以看出，传统系统的响应处理时间在20~30s范围内，且曲线的波动幅度较大，响应处理时间在对不同电网故障事件的处理存在较大差异；本文系统的响应时间在5~10s范围内，且曲线的波动幅度较小，针对不同电网故障事件的处理时较为稳定。因此，通过对比实验证明，本文设计的电网故障快速响应系统明显缩短了响应处理的时间，更能够满足用电客户的需要，为其提供保障。

三、结束语

电网是电力供电系统的主体，提供直接面对客户的供电服务保障，当其发生故障问题时能够实时为用电客户快速复电，对于供电企业的可靠性及提升客户的满意度具有十分重要的意义。本文将客户保障条件作为前提，设计一种新的电网快速响应系统，不仅可以满足用电客户的需要，同时也为供电企业的可持续发展提供帮助。

参考文献

[1]赵林,周二专,范泽龙,冯东豪,袁启海.面向快速响应的电网在线分析系统架构[J].电力系统自动化,2019(18):95.

[2]肖繁,王涛,高扬,饶渝泽,艾芊,王小宇.基于特高压交直流混联电网的调相机无功补偿及快速响应机制研究[J].电力系统保护与控制,2019,47(17):93-100.

[3]郄朝辉,朱炳铨,刘福锁,武迪,崔晓丹,李兆伟,张子龙.磁路控制型故障限流器电网接入防御手段研究[J].智慧电力,2019(6):95.

[4]李岩,李丰男,张菁,王淼,赵可心,刘翔宇.基于计量装置故障快速响应的智能管理平台研究[J].电力设备管理,2019(7):32.

[5]苗璐,赵利刚,易杨,王彤,龙霏,姚文峰.多端常规、混合直流交流故障响应特性对比研究[J].南方电网技术,2019(5):17.

作者：隋海滨 王灿博 符肖君 罗林波 单位：海南电网有限责任公司信息通信分公司