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摘 要：本文主要是针对没有10kV配网自动化系统的电网，利用“当10kV线路配网分段（分支）开关跳闸时，故障线路的电流值会有一定幅度下降”的特点以及目前广泛应用的SCADA系统功能，合理设置能够被监控到的10kV线路电流突变告警值。设置后，当10kV线路配网分段（分支）开关跳闸时，调度员、监控员就可以立刻通过SCADA系统发出的电流突变告警信号发现分段（分支）开关跳闸故障，从而简化了发现故障和事故处理的流程，大大减少了客户停电时间和负荷损失，提高了供电可靠性。
关键词：10kV配网；SCADA系统；分段（分支）开关跳闸；电流跳变；停电时间
0 引言
配电是输电与用电两个环节的中间连接枢纽，对于整个电网有着非常重要的作用。本文以广西电网北海网区为例，对如何利用SCADA系统功能快速发现10kV配网分段或分支开关跳闸故障进行了分析研究。
1 研究背景及电网概况
目前，北海电网还没有配网自动化系统， 10kV线路配网分段（分支）开关跳闸信息无法上传到SCADA系统。要建设配网自动化，又需增加主站系统及开闭所终端等设备的大量投资，一时无法实现。因此，当10kV线路配网分段（分支）开关发生跳闸时，调度、监控、抢修中心以及95598均不能及时掌握线路故障信息，总是被动等待用户打电话到95598或抢修中心，然后95598或抢修中心再将客户报告故障的信息告知调度，调度再通过SCADA系统查看相应线路的电流及负荷变化情况判断有无跳闸情况，然后再指挥抢修中心到现场勘查。
2 方案可行性分析
此方案简单易行，便于操作，适用于所有没有配网自动化系统的网区。系统运行部只要根据负荷情况及电流突变告警值设定规则合理设置电流突变告警值，就可以快速发现配网分段（分支）开关跳闸故障，从而可以很大程度地提高供电可靠率和客户满意度，减少停电时间和负荷损失，进一步提升10kV配网管理效率和故障处理能力。在全面实现配网自动化建设之前， 此方案能够最直接、最快速地查找到配网中途开关和分支开关跳闸故障。
3 电流突变告警值设定方法研究
3.1 电流突变告警值设定的技术原则
3.1.1 定义
1、电流突变的变化值
电流突变的变化值是指10kV线路配网分段（分支）开关跳闸前SCADA系统采集到的电流值与跳闸后采集到的电流值的差值。即：
变化值=（上次刷新的遥测值—本次刷新的遥测值）
2、电流突变的变化率
电流突变的变化率是指10kV线路配网分段（分支）开关跳闸前后电流的变化量相对于跳闸前的电流值的百分比，即：
变化率=（上次刷新的遥测值—本次刷新的遥测值）÷上次刷新的遥测值
3、电流突变时间门槛值
电流突变时间门槛值是作为判定是否该告警的条件之一，是指当配网分段（分支）开关跳闸后，电流相应下降到一定程度并保持一段时间才发出告警，这段时间称为电流突变时间门槛值。
4、最大值、最小值
最大值、最小值是指在设电流突变告警值的过程中，人为设定的该线路的电流值的范围，作为判定是否应该告警的条件之一。
3.1.2 技术原则
根据历史数据及北海电网负荷特性分析，10kV配网的负荷特性主要是以居民用电和商业用电居多，工业用电较少，且采用“变化值”作为告警值比采用“变化率”来设更加简单、方便，因此，以下将采用“变化值”来设定告警值。
3.1.3 计算原则
1）电流曲线平滑的线路，告警值应大于正常运行时的最大电流突变值，且尽量接近分段（分支）开关跳闸时的最小电流突变值。突变时间门槛可稍短一点（一般为10秒），以免发生误告警。
2）电流变化较大的线路，告警值大于正常运行时的最大电流突变值，且稍大于分段（分支）开关跳闸时的最小电流突变值。突变时间门槛应长一点（一般为20秒）。
3）最大值一般略大于正常运行时的电流最大值，最小值略大于正常运行时的电流最小值。
3.1.4 电流突变告警值设定范围
可以设定电流突变告警值的线路必须同时满足以下三个方面：
1） 针对所有配网分段开关和分支开关；
2） 分段（分支）开关跳闸时电流突变值超过20%，且持续时间至少保持10秒以上；
3） 正常运行时电流突变值小于15%，且持续时间不超过5秒；
3.2 历史数据的统计分析
自 2012年1月1日起截止到2013年8月25日，分段（分支）开关跳闸线路条数共计160条次，涉及线路33条。其中可设电流突变告警值线路26条，不可设电流突变告警值线路7条。
3.3 电流突变告警值设定过程
以苏屋站10kV908苏夜线、苏屋站10kV905苏高I线为例：
1、苏屋站10kV908苏夜线
根据历史数据分析 （跳闸统计及数据分析表）可以发现，当10kV908苏夜线发生配网分段（分支）开关跳闸时，10kV908苏夜线电流值均明显下降，且变化量超过30A（超过20%）。
2、苏屋站10kV905苏高I线
可以判断10kV905苏高I线符合电流突变告警值设定条件，因此，将10kV905苏高I线设置电流突变告警值，变化值门槛为30A，最大值为200A，最小值为60A，只判断电流突降时的状况，突变时间门槛为10S。即：当10kV905苏高I线的电流值突降30A，且持续时间超过10S，则调度监控机发出电流突变告警，调度员通过告警信息、负荷特性及线路运行方式判断是否发生10kV配网分段开关跳闸。
3.4 不能设告警值的线路： 不能设电流突变告警值的线路包括：
1） 分段（分支）开关发生跳闸时，电流突变值小于20%；
2） 正常运行时电流突变值大于分段（分支）开关发生跳闸时的电流突变值；
3） 电流曲线采样值与实际电流值不符的线路；
4） 未发生过分段（分支）开关发生跳闸的线路；
以高德站10kV912高平线、南康站10kV910南龙线为例：
1、高德站10kV912高平线
当10kV912高平线配网分段（分支）开关发生跳闸时，电流突变值约为10A至150A不等，电流变化不稳定；而当10kV912高平线配网分段（分支）开关没有发生跳闸时，电流曲线却可能波动很大，说明电流曲线采样值不可靠，不符合电流突变告警值设定条件，因此不能设定电流突变告警值。
2、南康站10kV910南龙线
10kV 910南龙线发生配网分段（分支）开关跳闸的情况较少（20个月内分段（分支）开关跳闸次数仅为2次），且每次发生配网分段（分支）开关跳闸时，电流变化都很小，很难根据电流突变量来判断是否发生配网分段（分支）开关跳闸，因此不能设定电流突变告警值。
4 误差分析
由于受负荷特性的影响，不同时段负荷变化情况不一样，各线路电流值在不同时段也会有不同程度的变化。电流突变告警值的设定是根据各分段（分支）开关跳闸时电流的变化量来设定的，因此，若电网负荷特性波动较大，很可能造成电流突变告警值的设定值存在一定的误差。
5 结束语
随着社会的发展，一些客户对电能质量及供电可靠性的要求越来越高。减少停电时间，提高供电可靠率，不仅是满足客户用电需求的保障，也是供电企业发展的需要。利用SCADA系统功能设定电流突变告警值来快速发现10kV配网分段（分支）开关跳闸的方法，在硬件“零投入”的情况下为实现了提高供电可靠率这一目标做出一定贡献，是在技术上的创新，也是在日常工作中的创先。但这一方法，在应用上还不够成熟，有待在实践中加以佐证。减少客户停电时间，提高供电可靠率，任重而道远。
参考文献
[1] 李庆超，李刚.电力系统中配网自动化技术探讨.中国电力教育1007-0079，，2012.
[2] 全婷.SCADA系统在农村配电网的应用与研究.科技信息（31），2012.
[3] 刘小春. SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用.制造业自动化1009-0134，2012.
[4] 刘璐.千禧自动化管理的应用.技术研发1006-8554，2012.
[5] 赵丽惠.提高供电可靠性方法研究.中国新技术新产品NO2，2010.
关键词：10kV配网；SCADA系统；分段（分支）开关跳闸；电流跳变；停电时间
0 引言
配电是输电与用电两个环节的中间连接枢纽，对于整个电网有着非常重要的作用。本文以广西电网北海网区为例，对如何利用SCADA系统功能快速发现10kV配网分段或分支开关跳闸故障进行了分析研究。
1 研究背景及电网概况
目前，北海电网还没有配网自动化系统， 10kV线路配网分段（分支）开关跳闸信息无法上传到SCADA系统。要建设配网自动化，又需增加主站系统及开闭所终端等设备的大量投资，一时无法实现。因此，当10kV线路配网分段（分支）开关发生跳闸时，调度、监控、抢修中心以及95598均不能及时掌握线路故障信息，总是被动等待用户打电话到95598或抢修中心，然后95598或抢修中心再将客户报告故障的信息告知调度，调度再通过SCADA系统查看相应线路的电流及负荷变化情况判断有无跳闸情况，然后再指挥抢修中心到现场勘查。
2 方案可行性分析
此方案简单易行，便于操作，适用于所有没有配网自动化系统的网区。系统运行部只要根据负荷情况及电流突变告警值设定规则合理设置电流突变告警值，就可以快速发现配网分段（分支）开关跳闸故障，从而可以很大程度地提高供电可靠率和客户满意度，减少停电时间和负荷损失，进一步提升10kV配网管理效率和故障处理能力。在全面实现配网自动化建设之前， 此方案能够最直接、最快速地查找到配网中途开关和分支开关跳闸故障。
3 电流突变告警值设定方法研究
3.1 电流突变告警值设定的技术原则
3.1.1 定义
1、电流突变的变化值
电流突变的变化值是指10kV线路配网分段（分支）开关跳闸前SCADA系统采集到的电流值与跳闸后采集到的电流值的差值。即：
变化值=（上次刷新的遥测值—本次刷新的遥测值）
2、电流突变的变化率
电流突变的变化率是指10kV线路配网分段（分支）开关跳闸前后电流的变化量相对于跳闸前的电流值的百分比，即：
变化率=（上次刷新的遥测值—本次刷新的遥测值）÷上次刷新的遥测值
3、电流突变时间门槛值
电流突变时间门槛值是作为判定是否该告警的条件之一，是指当配网分段（分支）开关跳闸后，电流相应下降到一定程度并保持一段时间才发出告警，这段时间称为电流突变时间门槛值。
4、最大值、最小值
最大值、最小值是指在设电流突变告警值的过程中，人为设定的该线路的电流值的范围，作为判定是否应该告警的条件之一。
3.1.2 技术原则
根据历史数据及北海电网负荷特性分析，10kV配网的负荷特性主要是以居民用电和商业用电居多，工业用电较少，且采用“变化值”作为告警值比采用“变化率”来设更加简单、方便，因此，以下将采用“变化值”来设定告警值。
3.1.3 计算原则
1）电流曲线平滑的线路，告警值应大于正常运行时的最大电流突变值，且尽量接近分段（分支）开关跳闸时的最小电流突变值。突变时间门槛可稍短一点（一般为10秒），以免发生误告警。
2）电流变化较大的线路，告警值大于正常运行时的最大电流突变值，且稍大于分段（分支）开关跳闸时的最小电流突变值。突变时间门槛应长一点（一般为20秒）。
3）最大值一般略大于正常运行时的电流最大值，最小值略大于正常运行时的电流最小值。
3.1.4 电流突变告警值设定范围
可以设定电流突变告警值的线路必须同时满足以下三个方面：
1） 针对所有配网分段开关和分支开关；
2） 分段（分支）开关跳闸时电流突变值超过20%，且持续时间至少保持10秒以上；
3） 正常运行时电流突变值小于15%，且持续时间不超过5秒；
3.2 历史数据的统计分析
自 2012年1月1日起截止到2013年8月25日，分段（分支）开关跳闸线路条数共计160条次，涉及线路33条。其中可设电流突变告警值线路26条，不可设电流突变告警值线路7条。
3.3 电流突变告警值设定过程
以苏屋站10kV908苏夜线、苏屋站10kV905苏高I线为例：
1、苏屋站10kV908苏夜线
根据历史数据分析 （跳闸统计及数据分析表）可以发现，当10kV908苏夜线发生配网分段（分支）开关跳闸时，10kV908苏夜线电流值均明显下降，且变化量超过30A（超过20%）。
2、苏屋站10kV905苏高I线
可以判断10kV905苏高I线符合电流突变告警值设定条件，因此，将10kV905苏高I线设置电流突变告警值，变化值门槛为30A，最大值为200A，最小值为60A，只判断电流突降时的状况，突变时间门槛为10S。即：当10kV905苏高I线的电流值突降30A，且持续时间超过10S，则调度监控机发出电流突变告警，调度员通过告警信息、负荷特性及线路运行方式判断是否发生10kV配网分段开关跳闸。
3.4 不能设告警值的线路： 不能设电流突变告警值的线路包括：
1） 分段（分支）开关发生跳闸时，电流突变值小于20%；
2） 正常运行时电流突变值大于分段（分支）开关发生跳闸时的电流突变值；
3） 电流曲线采样值与实际电流值不符的线路；
4） 未发生过分段（分支）开关发生跳闸的线路；
以高德站10kV912高平线、南康站10kV910南龙线为例：
1、高德站10kV912高平线
当10kV912高平线配网分段（分支）开关发生跳闸时，电流突变值约为10A至150A不等，电流变化不稳定；而当10kV912高平线配网分段（分支）开关没有发生跳闸时，电流曲线却可能波动很大，说明电流曲线采样值不可靠，不符合电流突变告警值设定条件，因此不能设定电流突变告警值。
2、南康站10kV910南龙线
10kV 910南龙线发生配网分段（分支）开关跳闸的情况较少（20个月内分段（分支）开关跳闸次数仅为2次），且每次发生配网分段（分支）开关跳闸时，电流变化都很小，很难根据电流突变量来判断是否发生配网分段（分支）开关跳闸，因此不能设定电流突变告警值。
4 误差分析
由于受负荷特性的影响，不同时段负荷变化情况不一样，各线路电流值在不同时段也会有不同程度的变化。电流突变告警值的设定是根据各分段（分支）开关跳闸时电流的变化量来设定的，因此，若电网负荷特性波动较大，很可能造成电流突变告警值的设定值存在一定的误差。
5 结束语
随着社会的发展，一些客户对电能质量及供电可靠性的要求越来越高。减少停电时间，提高供电可靠率，不仅是满足客户用电需求的保障，也是供电企业发展的需要。利用SCADA系统功能设定电流突变告警值来快速发现10kV配网分段（分支）开关跳闸的方法，在硬件“零投入”的情况下为实现了提高供电可靠率这一目标做出一定贡献，是在技术上的创新，也是在日常工作中的创先。但这一方法，在应用上还不够成熟，有待在实践中加以佐证。减少客户停电时间，提高供电可靠率，任重而道远。
参考文献
[1] 李庆超，李刚.电力系统中配网自动化技术探讨.中国电力教育1007-0079，，2012.
[2] 全婷.SCADA系统在农村配电网的应用与研究.科技信息（31），2012.
[3] 刘小春. SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用.制造业自动化1009-0134，2012.
[4] 刘璐.千禧自动化管理的应用.技术研发1006-8554，2012.
[5] 赵丽惠.提高供电可靠性方法研究.中国新技术新产品NO2，2010.