配電自動(dòng)化終端常見故障及運(yùn)維優(yōu)化

陳奕銘

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司潮州供電局，廣東 潮州 521000）

配電自動(dòng)化作為智能配電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)支撐，可有效實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控并切實(shí)提升供電可靠性。配電終端是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要功能組件，具備“三遙”（遙測、遙信、遙控）以及“二遙”（遙測和遙信）功能的配電終端得到較為廣泛的應(yīng)用，并成為確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要依托。然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，在設(shè)備老化、一次設(shè)備改造施工等因素影響下，配電終端運(yùn)行可靠性下降，導(dǎo)致配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行失常情況發(fā)生?，F(xiàn)階段，大量配電終端處于離線狀態(tài)，調(diào)度人員難以對開關(guān)元件狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得電網(wǎng)處于盲調(diào)狀態(tài)，一定程度上影響配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。因此，對配電自動(dòng)化終端常見故障進(jìn)行分析，并優(yōu)化運(yùn)維管理力度是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)重點(diǎn)研究內(nèi)容。

1 配電自動(dòng)化終端失效情況概述

從配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面分析可知，其主要構(gòu)成部分包括配電終端、通信網(wǎng)絡(luò)以及配電主站系統(tǒng)等內(nèi)容。其中配電終端模塊主要為設(shè)備層，主要功能是對配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集以及通信等。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要承擔(dān)對電網(wǎng)運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)采集以及上報(bào)職責(zé)，確保故障情況下可以及時(shí)提供故障區(qū)域定位、故障排除方案制定等，是確保配電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的重要保障。

就功能設(shè)計(jì)層面分析，配電終端是確保調(diào)度人員實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況的重要基礎(chǔ)，因此其在線率具有重要意義。然而從實(shí)際運(yùn)行角度分析，配電終端在線率明顯未能達(dá)到預(yù)期水平，各類設(shè)備問題以及臨時(shí)故障時(shí)有發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)處于盲調(diào)狀態(tài)，其常見故障如表1所示信息[1]。

表1 配電自動(dòng)化終端失效類型以及原因

2 案例概述

為詳細(xì)分析配電自動(dòng)化終端運(yùn)維管理優(yōu)化方式，本文選取實(shí)際案例進(jìn)行具體說明。案例為潮州供電局配電自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要由主站系統(tǒng)以及終端構(gòu)成。主站系統(tǒng)硬件涵蓋服務(wù)器、磁盤陣列以及工作站3大部分，其數(shù)量分別為17臺(tái)、2套以及33臺(tái)。SUN公司以及惠普公司為服務(wù)器設(shè)備主要供應(yīng)商。主站系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中可支持20萬個(gè)以上實(shí)時(shí)信息處理容量，同時(shí)可以依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行在線擴(kuò)充，基本可滿足潮洲供電局所轄區(qū)域配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展規(guī)劃要求。

終端設(shè)備來自于南京南瑞繼保電氣有限公司、北京科銳配電自動(dòng)化股份有限公司等11 個(gè)供應(yīng)商。終端設(shè)備于2019年初進(jìn)入基本穩(wěn)定狀態(tài)，具體運(yùn)維情況如表2所示。

表2 終端運(yùn)維情況統(tǒng)計(jì)表

通過對區(qū)域配電自動(dòng)化應(yīng)用情況分析可知，故障隔離時(shí)間相較以往呈現(xiàn)出大幅下降趨勢，為設(shè)備轉(zhuǎn)供電操作提供有利條件支持，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最大限度地降低用戶故障停電時(shí)間目標(biāo)，有效提升供電可靠性。表3 為負(fù)責(zé)區(qū)域2019—2020 年配電自動(dòng)化系統(tǒng)線路故障定位統(tǒng)計(jì)情況。

表3 2019-2020年配電自動(dòng)化系統(tǒng)線路故障定位統(tǒng)計(jì)

3 配電自動(dòng)化終端運(yùn)維管理優(yōu)化建議

潮州供電局在自動(dòng)化終端運(yùn)維管理中遇到較多問題，終端離線情況屢見不鮮，嚴(yán)重影響配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，進(jìn)而導(dǎo)致供電可靠性難以滿足實(shí)際要求，因此，潮州供電局在對問題原因進(jìn)行總結(jié)后提出如下優(yōu)化對策。

3.1 強(qiáng)化終端驗(yàn)收投運(yùn)管理力度

技術(shù)人員在對終端失效原因進(jìn)行梳理與總結(jié)后發(fā)現(xiàn)，終端質(zhì)量問題是導(dǎo)致終端失效的主要原因，因此，提出須對新購入終端設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的抽檢、批檢程序，確保各批次終端設(shè)備質(zhì)量滿足實(shí)際應(yīng)用需求。同時(shí)加大對調(diào)試環(huán)節(jié)的重視程度，確保終端設(shè)備正常在線并進(jìn)行發(fā)信。

在質(zhì)量驗(yàn)收合格后，相關(guān)部門還應(yīng)加強(qiáng)對投運(yùn)流程的質(zhì)量驗(yàn)收重視程度，通過制定完善的現(xiàn)場驗(yàn)收制度體系，切實(shí)確保終端在現(xiàn)場正常運(yùn)行，同時(shí)通信功能可以有效發(fā)揮其應(yīng)用的價(jià)值功能。

3.2 提升日常運(yùn)維管理科學(xué)性

3.2.1 積極利用日在線率狀態(tài)監(jiān)控方法

潮州供電局所用柱上終端電池主要安裝在戶外，利用太陽能板以及備用電源供電，針對柱上終端失效率較高的情況，采用日在線率曲線監(jiān)控方法，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：依據(jù)每日上線時(shí)間點(diǎn)曲線實(shí)現(xiàn)對太陽能板性能衰減趨勢的反映；依據(jù)每日掉線時(shí)間點(diǎn)曲線實(shí)現(xiàn)對設(shè)備后備能源性能衰減趨勢進(jìn)行反映；依據(jù)每日在線時(shí)長曲線實(shí)現(xiàn)對終端運(yùn)行狀態(tài)的反映。

管理人員在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)過程中，應(yīng)確保實(shí)際環(huán)境滿足下列兩個(gè)條件：其一，終端部分應(yīng)對每日上、掉線時(shí)間點(diǎn)等完整的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與儲(chǔ)存；其二，系統(tǒng)可以導(dǎo)出相應(yīng)的曲線圖。

3.2.2 實(shí)行終端經(jīng)理制

潮州供電局充分考慮到終端設(shè)備供應(yīng)商以及設(shè)備型號(hào)較多的問題，在工作中實(shí)行終端經(jīng)理制度，依照種類、通信類型等因素將所用終端劃分為4 個(gè)組類，并安排專人負(fù)責(zé)，切實(shí)保障運(yùn)維管理趨向?qū)I(yè)化發(fā)展。在積累一定經(jīng)驗(yàn)后，供電局管理層組織相關(guān)人員編制運(yùn)維手冊，內(nèi)涵涵蓋不同型號(hào)終端的配置參數(shù)、調(diào)試要點(diǎn)、常見故障及處理方案等內(nèi)容，并下發(fā)至一線運(yùn)維人員手中，切實(shí)提升運(yùn)維工作，滿足可替代性、專業(yè)性以及持續(xù)性要求。

3.2.3 定制報(bào)表

為實(shí)現(xiàn)降低人工生成或單線圖及環(huán)網(wǎng)圖調(diào)整時(shí)間要求，潮州供電局聯(lián)合主站系統(tǒng)供應(yīng)商，對衍生圖生成過程中暴露出的各種問題進(jìn)行逐項(xiàng)優(yōu)化調(diào)整，在全部工作完成后，圖紙掉圖時(shí)間相較以往縮短25%以上。

3.2.4 優(yōu)化終端取電方式

針對TA取電模式導(dǎo)致部分終端上線率低問題進(jìn)行深入研究，并在此基礎(chǔ)上決定對終端取電方式進(jìn)行優(yōu)化，具體執(zhí)行過程中可采用如下方式：針對新建配置TV 供電的開閉所，可以直接采用穩(wěn)定的220 V 交流電作為能源供應(yīng)點(diǎn)；針對設(shè)置在配電房區(qū)域的終端，可以直接連接配電房進(jìn)行供電。對開閉所能源供應(yīng)方式進(jìn)行改造后，終端上線率達(dá)到歷史新高，上升至99%以上，且終端運(yùn)行有保障，可以有效發(fā)揮終端功能作用。

3.3 加大預(yù)試定檢管理力度

依據(jù)DL/T 1157—2012 《配電線路故障指示器技術(shù)條件》及供電局編制的《關(guān)于架空線型/電纜型故障指示成套裝置技術(shù)規(guī)范書》，管理人員積極開展終端故障模擬試驗(yàn)工作，以實(shí)現(xiàn)對終端運(yùn)行可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)。2019年上半年中，潮州供電局共開展故障模擬試驗(yàn)7次，僅有5個(gè)故障指示器未能做出正確動(dòng)作。

4 終端運(yùn)維管理優(yōu)化措施應(yīng)用成效

潮州供電局在2019年初開始執(zhí)行上述管理措施后，其配電自動(dòng)化運(yùn)維水平得到有效提升。在發(fā)生故障的情況下，終端上線率由以往25%提升至70%，這一數(shù)值在2019 年底達(dá)到95%，實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

除此以外，自動(dòng)化配電系統(tǒng)故障隔離時(shí)間隨著終端上線率以及正確發(fā)現(xiàn)率的提升而大幅降低，線路故障時(shí)相鄰配電終端通過對等通信交換線路上所有開關(guān)的位置、保護(hù)故障信息和電流、電壓測量值，確定故障段直接電氣聯(lián)接的兩側(cè)開關(guān)，啟動(dòng)帶正方向或反方向保護(hù)跳閘，實(shí)現(xiàn)高速的故障定位和故障隔離，從很大程度上實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能；終端定位精準(zhǔn)性也呈現(xiàn)出大幅提升態(tài)勢。表4 為優(yōu)化措施實(shí)施前后故障情況對比統(tǒng)計(jì)。

表4 優(yōu)化管理措施實(shí)施前后故障情況對比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

綜上所述，本文結(jié)合實(shí)際案例對配電自動(dòng)化終端常見故障及運(yùn)維管理優(yōu)化對策進(jìn)行分析，最終結(jié)果顯示，優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)有效提升終端運(yùn)維有效性，具備參考應(yīng)用價(jià)值。