配电自动化系统运行状态评估研究

摘  要：提高配电自动化水平是建设坚强智能电网的关键之一。针对目前配电自动化系统缺乏相关检测技术以及实际运行管控的现状，建立了配电自动化系统运行状态评估的层次化体系。从正常运行情况下SCADA评估指标以及故障状态下的馈线自动化评估指标两个方面展开，通过层次分析法计算一、二级指标所占权重，提出运行状态的综合评估分数计算方法，为配电自动化系统运行状态评估提供依据。以上海市配电自动化系统为研究对象进行运行状态评估分析，证明该方法的有效性。

关键词：配电自动化;SCADA;馈线自动化;状态评估;层次分析法

中图分类号：TM734;TM76      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）12-0031-05

Abstract：Improving the level of distribution automation is one of the keys to building a strong smart grid. Aiming at the current lack of relevant detection technology and actual operation and control of power distribution automation system，this paper establishes a hierarchical system for evaluating the running state of distribution automation system. From two aspects of SCADA evaluation index under normal operation condition and feeder automation evaluation index under fault condition，the weight of first and second level indexes is calculated by AHP，and the calculation method of comprehensive evaluation score of operation state is proposed，which provides basis for operation state evaluation of distribution automation system. Taking the distribution automation system in Shanghai as the research object，the operation status evaluation analysis is carried out，and the effectiveness of the method is proved.

Keywords：distribution automation;SCADA;feeder automation;state evaluation;AHP（analytic hierarchy process）

0  引  言

配電自动化系统是应用现代电子技术、通信技术、计算机以及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行安全集成，构成完整的自动化系统及管理系统，来实现配电网正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的系统[1，2]。

配电自动化系统的实际运行状态的管理直接关系到配电自动化的实用性及经济性。目前，国内各电网公司对于配电自动化系统的检测工作以及实际运行的管控工作较为薄弱，对于配电自动化系统运行过程中遇到的问题也大都以定性分析为主，还没有对于配电自动化系统相关设备以及运行状态的定量评估方法，配网管理水平停留在比较低的水准[3]。在配电自动化系统检测方面，大多数设备及软件系统还停留在单一的静态测试阶段。文献[4]建立了对配电自动化的数字仿真测试平台，能够模拟远方终端与主站通信。该方法仅相当于测试主站应用，没有实现对全配电自动化设备的测试。特别现今智能分布式配电自动化设备在网络多点安装，该测试不能覆盖全部功能。文献[5]在配电自动化系统检测技术的研究中，分别针对系统建模和拓扑分析能力、故障处理能力设计了测试模拟场景，但缺乏主站系统、子站系统、相关自动化终端设备以及通信网络的联网测试，也未完成复杂网络结构的逻辑测试。目前，配电自动化系统运行管控基本处于空白状态，很多地区的配网运行状态对于上级调度主管部门而言相当于“盲区”，上级调度部门对于下级区域的配电自动化运行的实际状况既无监控，更谈不上管理[6，7]。究其原因，在于配电自动化系统运行状况的评估缺乏理论依据。文献[8]提出了用于描述设备可靠性的故障率指标以及描述通信可靠性的终端上线率指标等，但其评价方法相对匮乏;文献[9]应用模糊层次分析法分别从主站、配电终端与通信网络三个方面对配电自动化运行情况进行综合评价，但缺乏对正常及故障运行状态的评估方法分析及评分细则规定;文献[10]对配电自动化系统的运行状况做出了风险性定性评估，但其指标及其评价方法过于简单并且不够精确，难以实现上级管控，使得上级监管部门对于管理区域配电自动化的运行无法做出合理的评估以及科学的管理决策。

因此，有必要研究配电自动化系统运行状态评估技术，以确保配电自动化系统的可靠运行及有效利用。本文以配电自动化系统的实用化与常态化应用为目标，系统性规划配电自动化系统运行状态评估体系，应用层次分析法确定配电自动化系统运行状态评估指标及其所占权重，提出配电自动化系统运行状态评估方法与系统架构。

本文中实验方案的制定和实验数据的测量记录工作是在国网上海市电力公司市南供电公司工作人员的大力支持下完成的，在此向他们表示衷心的感谢。

从表7中的权重数值可判别各指标在运行状态评估中的重要程度，表8中算出的状态评估分能够为实际运行评估提供参考。当然，实际工程中除去根据狀态评估总分进行状态评价分级外，还需考虑单项指标的得分情况。若单项分值低于允许界限，则直接判定系统运行状态较差并采取相应措施。在本文所选取的算例中，各单项指标分值控制在允许范围内，总评分94分，可以显示出配电自动化系统的运行于正常状态。

4  结  论

本文以配电自动化系统运行状态为研究目标，层次化地规划了配电自动化系统运行状态评估体系。首先，根据配电自动化系统结构分别对正常运行情况下SCADA评估指标以及故障状态下的馈线自动化评估指标进行了研究;其次，应用层次分析法确定配电自动化系统运行状态各项评估指标所占权重并进行了层次单排序及一致性校验;最后，完成了状态评估综合得分的计算及对各单项指标的考评。以上海市配电自动化系统为研究对象，运用本文所提方法计算系统运行的综合评分，评估结果显示系统运行于正常状态。

本文提出的配电自动化系统运行状态评估方法能够对各配电自动化系统的运行及其管理水平进行评估和缺陷分析，从而有效支撑配电自动化系统的入网管理、安装调试、交接验收、现场测试、运行监管等环节的质量管控，进一步为优化配电自动化系统的运行及管理的科学决策提供依据，对现阶段配电自动化发展具有较强的实用价值。

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作者简介：叶祺（1983.11—），男，汉族，上海人，工程师，本科，主要研究方向：配网自动化。