配电自动化终端常见故障及运维优化

陈奕铭

（广东电网有限责任公司潮州供电局，广东 潮州 521000）

配电自动化作为智能配电网的重要基础支撑，可有效实现对电网运行状态的实时监控并切实提升供电可靠性。配电终端是配电自动化系统的重要功能组件，具备“三遥”（遥测、遥信、遥控）以及“二遥”（遥测和遥信）功能的配电终端得到较为广泛的应用，并成为确保配电自动化系统稳定运行的重要依托。然而在实际应用过程中，在设备老化、一次设备改造施工等因素影响下，配电终端运行可靠性下降，导致配电自动化系统运行失常情况发生。现阶段，大量配电终端处于离线状态，调度人员难以对开关元件状态进行实时监控，使得电网处于盲调状态，一定程度上影响配电网运行可靠性。因此，对配电自动化终端常见故障进行分析，并优化运维管理力度是当前行业内重点研究内容。

1 配电自动化终端失效情况概述

从配电自动化系统结构层面分析可知，其主要构成部分包括配电终端、通信网络以及配电主站系统等内容。其中配电终端模块主要为设备层，主要功能是对配电系统运行参数进行采集以及通信等。配电自动化系统在实际应用过程中主要承担对电网运行信息的实时采集以及上报职责，确保故障情况下可以及时提供故障区域定位、故障排除方案制定等，是确保配电网平稳运行的重要保障。

就功能设计层面分析，配电终端是确保调度人员实时掌握电网运行情况的重要基础，因此其在线率具有重要意义。然而从实际运行角度分析，配电终端在线率明显未能达到预期水平，各类设备问题以及临时故障时有发生，进而导致系统处于盲调状态，其常见故障如表1所示信息[1]。

表1 配电自动化终端失效类型以及原因

2 案例概述

为详细分析配电自动化终端运维管理优化方式，本文选取实际案例进行具体说明。案例为潮州供电局配电自动化系统，其主要由主站系统以及终端构成。主站系统硬件涵盖服务器、磁盘阵列以及工作站3大部分，其数量分别为17台、2套以及33台。SUN公司以及惠普公司为服务器设备主要供应商。主站系统在实际运行过程中可支持20万个以上实时信息处理容量，同时可以依据实际需求进行在线扩充，基本可满足潮洲供电局所辖区域配网自动化发展规划要求。

终端设备来自于南京南瑞继保电气有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司等11 个供应商。终端设备于2019年初进入基本稳定状态，具体运维情况如表2所示。

表2 终端运维情况统计表

通过对区域配电自动化应用情况分析可知，故障隔离时间相较以往呈现出大幅下降趋势，为设备转供电操作提供有利条件支持，同时实现了最大限度地降低用户故障停电时间目标，有效提升供电可靠性。表3 为负责区域2019—2020 年配电自动化系统线路故障定位统计情况。

表3 2019-2020年配电自动化系统线路故障定位统计

3 配电自动化终端运维管理优化建议

潮州供电局在自动化终端运维管理中遇到较多问题，终端离线情况屡见不鲜，严重影响配网自动化系统运行可靠性，进而导致供电可靠性难以满足实际要求，因此，潮州供电局在对问题原因进行总结后提出如下优化对策。

3.1 强化终端验收投运管理力度

技术人员在对终端失效原因进行梳理与总结后发现，终端质量问题是导致终端失效的主要原因，因此，提出须对新购入终端设备进行严格的抽检、批检程序，确保各批次终端设备质量满足实际应用需求。同时加大对调试环节的重视程度，确保终端设备正常在线并进行发信。

在质量验收合格后，相关部门还应加强对投运流程的质量验收重视程度，通过制定完善的现场验收制度体系，切实确保终端在现场正常运行，同时通信功能可以有效发挥其应用的价值功能。

3.2 提升日常运维管理科学性

3.2.1 积极利用日在线率状态监控方法

潮州供电局所用柱上终端电池主要安装在户外，利用太阳能板以及备用电源供电，针对柱上终端失效率较高的情况，采用日在线率曲线监控方法，可以实现以下目标：依据每日上线时间点曲线实现对太阳能板性能衰减趋势的反映；依据每日掉线时间点曲线实现对设备后备能源性能衰减趋势进行反映；依据每日在线时长曲线实现对终端运行状态的反映。

管理人员在实际应用该技术过程中，应确保实际环境满足下列两个条件：其一，终端部分应对每日上、掉线时间点等完整的历史数据进行记录与储存；其二，系统可以导出相应的曲线图。

3.2.2 实行终端经理制

潮州供电局充分考虑到终端设备供应商以及设备型号较多的问题，在工作中实行终端经理制度，依照种类、通信类型等因素将所用终端划分为4 个组类，并安排专人负责，切实保障运维管理趋向专业化发展。在积累一定经验后，供电局管理层组织相关人员编制运维手册，内涵涵盖不同型号终端的配置参数、调试要点、常见故障及处理方案等内容，并下发至一线运维人员手中，切实提升运维工作，满足可替代性、专业性以及持续性要求。

3.2.3 定制报表

为实现降低人工生成或单线图及环网图调整时间要求，潮州供电局联合主站系统供应商，对衍生图生成过程中暴露出的各种问题进行逐项优化调整，在全部工作完成后，图纸掉图时间相较以往缩短25%以上。

3.2.4 优化终端取电方式

针对TA取电模式导致部分终端上线率低问题进行深入研究，并在此基础上决定对终端取电方式进行优化，具体执行过程中可采用如下方式：针对新建配置TV 供电的开闭所，可以直接采用稳定的220 V 交流电作为能源供应点；针对设置在配电房区域的终端，可以直接连接配电房进行供电。对开闭所能源供应方式进行改造后，终端上线率达到历史新高，上升至99%以上，且终端运行有保障，可以有效发挥终端功能作用。

3.3 加大预试定检管理力度

依据DL/T 1157—2012 《配电线路故障指示器技术条件》及供电局编制的《关于架空线型/电缆型故障指示成套装置技术规范书》，管理人员积极开展终端故障模拟试验工作，以实现对终端运行可靠性进行检验。2019年上半年中，潮州供电局共开展故障模拟试验7次，仅有5个故障指示器未能做出正确动作。

4 终端运维管理优化措施应用成效

潮州供电局在2019年初开始执行上述管理措施后，其配电自动化运维水平得到有效提升。在发生故障的情况下，终端上线率由以往25%提升至70%，这一数值在2019 年底达到95%，实现预定目标。

除此以外，自动化配电系统故障隔离时间随着终端上线率以及正确发现率的提升而大幅降低，线路故障时相邻配电终端通过对等通信交换线路上所有开关的位置、保护故障信息和电流、电压测量值，确定故障段直接电气联接的两侧开关，启动带正方向或反方向保护跳闸，实现高速的故障定位和故障隔离，从很大程度上实现保护功能；终端定位精准性也呈现出大幅提升态势。表4 为优化措施实施前后故障情况对比统计。

表4 优化管理措施实施前后故障情况对比统计数据

综上所述，本文结合实际案例对配电自动化终端常见故障及运维管理优化对策进行分析，最终结果显示，优化经验有效提升终端运维有效性，具备参考应用价值。