配电自动化终端常见故障及运维优化

马 迁，张 洁

（国网同心县供电公司，宁夏吴忠 751100）

自动化终端在我国目前配电体系中应用较为普遍，是整个配电系统的运行基础，监控结果越准确，电网运行越安全稳定。在整个自动化体系中，配电体系终端设施是其功能实现的重要部件。随着运行时间的增加，由于设备磨损、技术及工艺调整等实际情况，其运行情况可能会发生变化，稳定性变差。一旦终端配电设施出现故障，调度人员没有可参考数据，直接影响到整个网络的运行安全。所以，目前的首要问题是，加强配电终端设施的研究，加大管理力度，提高运维效率。

1 配电自动化控制终端概述

目前配电系统的自动化终端主要是基于原有配电结构，选择一些满足实际监控需求、具备远程及在线控制的现代化设施。发挥光纤数据传输网络的优势，研发出的新型监控设施，可起到故障隔离的作用，电网的安全稳定性更高，企业的经营收益更有保障。

①功能更完善。应用了自动化终端设施后，进一步完善了整个电力网络的通信、调度、检测及控制等多重功能。及时发现系统运行中的非正常电流及电压变化。②配电系统的非常规数据获取和分析，在配电系统中安装自动化终端设施外，可快速锁定故障源，并将问题数据隔离。此外，自动化终端设施具备实时采集功能，大幅提升了问题的曝光率和解决效率。如果电压或者电流等数据在运行中出现异常，该设施可以及时上报并协助相关人员进行检测。该设施可以在第一时间内锁定故障发生地点以及时间等。③可随时检测电能的运行质量。常规状态下，如果电网中电压闪变，非常规波动时，该设施可快速提取这些异常数据，并获取计算结果。④对配电网中的断路设备实施在线监控。该设备可以随时监测断路器的工作情况，运行频率，设备性能以及触头的性能变化等，为设备检修和运行提取有效的数据。⑤PLC 在目前配电系统的自动化终端设施中较为普遍，一旦线路出现故障可自动分段、电源自投设施、无功补偿类设施的切换等相关操作。此外，在实际应用中，用户可根据自身的使用需求，完成相关模块程序的编制，加强管控，提高设备运行的工作效率。

2 配电自动化终端的常见故障分析

2.1 主站与子站的配合

正常状态下，自动化终端在整个配电系统的运行是按照特定层次分布。所以，在整个配电系统运行过程中，自动化终端主要起到故障数据的锁定以及分析等相关功能。其中，该设备科快速锁定故障发生的部位，能够在有效的时间内完成故障的排除和分离工作。在系统运行中，需要将问题锁定以及功能调整等分成不同的任务来完成。在故障分析过程中，主站发挥着重要的作用，子站作为其辅助执行设备，一旦主站出现问题，也可以独立完成任务的处理工作，满足系统的正常运行需求，不会影响到问题的处理能力。在整个终端设施的运行中，子站可快速搜集相关数据并及时反馈电网的恢复供电范围。

2.2 配电自动化终端漏报故障

在配电网络的监控过程中，如果设备运行数据不完整，那么系统会自动检索遗漏的信息，并及时进行补充。如果发生问题的供电网络开关无法正常运行，那么会影响定位的准确性。如果出现问题，首先是记录问题检查电流是否满足要求，是否出现数据遗漏。随后进一步排查问题并核实是否出现漏报。在配电网络运行中，突发跳闸或者系统运行中断应及时进行排查和处理，按照流程排查报警的准确性。

2.3 通信中断

如果自动化终端监测中，主站系统显示状态为离线，那么整个配电网的通信是中断状态，必须及时找出问题原因，并快速解决。从其诱发成因来看，主要分为以下两种：①所处区域内连接通讯的线路出现异常，以至于网络中断。②由于设备本身发生变化，影响通信系统的正常运转。当发生类似问题时，必须要第一时间上报该部门的主管负责人，并进一步查找原因，判断是否通信设施异常。如果是通信异常，必须组织专业人员尽快排查，并及时消除故障所处区域的问题。

2.4 环网运行

目前我国的电网运行中大多处于开环状态，如果在短时期内处于闭环运行时，该系统无法准确锁定故障点，由于闭环状态时长较短，那么警报是最佳的问题处理方式。此外，异常信息涵盖了设备的运转功率、故障隔离措施以及相关处理方案等。

2.5 单相接地故障

从我国现阶段的技术水平来看，目前我国配电系统主要应用小电流接电模式。当接电为单项操作时，不能单凭电气量调控来锁定故障，可发挥开关监控终端完成无功电流和功率等信息的采集，按照其排队情况来进一步确定拉闸选线方式。从具体实施情况来看，应用了该技术后，命中率明显上升。

2.6 多重故障处理

当某一线路上同时出现多项异常数据时，自动化监测系统也可以快速锁定，辅助工作人员有效解决问题。正常情况下，当一条分支线多处发生故障，系统会将其视为一个故障来解决，处理完成后进一步排查其他线路上的问题。如果问题产生于单相接地，那么其问题可能来源于上一次单相接地操作时引发的。

3 配电自动化终端运维管理优化建议

当前配电系统的常见问题，主要产生于供电局的终端设施管控和维护中，设备离线是较为普遍的问题，系统运行安全受到影响，用户的正常用电需求无法保障。

3.1 数据信息的统一处理

①对所应用的监控设施以及相关操作系统的工作情况进行分析，准确获取相关数据并留存。如果离线故障涉及到多个网络地址时，必须在第一时间内查看设备的工作情况，并查看告警数据，尽快查出问题的产生原因。如若运行中遇到突发情况，自动化监控系统也能够快速捕捉问题并发出警报。②快速提取有参考价值的历史信息。如果发现历史数据中涵盖电网的运行数据时，可辅助工作人员完成自动化设施发生异常的主要原因。有了数据保障，大幅提高了员工的问题处理效率，线路突发异常的状况明显下降。③提高现有数据的应用价值。工作人员在排查故障原因时，要善于挖掘原有数据资源的优势，参考之前的故障处理方案，快速查找问题的诱发原因，认真分析当前故障类型和已有数据之间的密切关联，制定一套科学、有效的终端设备评价体系。

3.2 配电自动化终端缺陷闭环控制

认真分析我国当前配电系统终端设施中的常见问题，组建一套科学有效的闭环管理体系。在实际应用中，闭环管理体系由多个不同的模块组合而成，有问题数据提取、故障原因锁定、问题处理工作的科学分配、故障点的管控、运行中常见问题的处理模式、已解决的问题反馈和跟踪、最终处理结果的审定等多种结构。上述功能模块中，问题数据的提取主要根据现场使用需求，工作人员快速锁定缺陷所处位置及相关数据，最终将这些资料输送到企业内部的审核机构，由工作人员对其情况做进一步处理。关于缺陷点的判定主要是根据配电系统运行中所发出的异常警报，找出问题所处关键点，诱发原因以及最终的解决方案。缺陷监管主要是由专门的人员根据现场的需求来妥善安置，提高问题的解决效率。当缺陷点被解决后，工作人员要及时将其工作情况反馈给上级主管部门。最终处理结果的终端审定，由专门的管理人员将已处理完成的异常数据进行归档和存储。随后再由相关人员对其解决情况进行最终审定，确认无误后方可实施后续操作。

3.3 配电终端通信中断问题的运维优化

当维护人员到达到施工现场后，需要重点查看配电站的电源工作状态，其电源的指示灯是否正常。若是终端设施的电源出现问题，则需要进一步排查开关是否处于闭合状态，随后再查看配电房内的电气开关状态。如果开关均无异常情况，则需重点查看压变柜的熔丝是否正常连接，并查看接线端子的连接情况。此时可借助万用表来测量正负极电压数据，是否保持在48 V，如果发现异常，则需要对电压异常的端子做紧固处理。中断现象还无法有效解除，那么可能是由于其内部的电压转换设备无法正常工作导致，影响电压的稳定输出，需要将此情况上报主管机构，并联系生产厂家上门处理。除此之外，当其内部的电源板性能被破坏时，也可选用同样的处理模式。如排查过程中未发现电源灯异常，那么需要进一步排查网络的接口、线路等是否有效连接。随后对其内部的终端设备运行情况进行排查，是否正常使用，表面的温度是否正常等，如果发现异常可尝试重启设备。如果新建的配电网络运行中发生中断、离线等问题，那么需要检查主站结构中的相关数据配置情况，及时排除问题，保证系统正常运行。

3.4 强化终端验收投运管理力度

在排查过程中，终端设施的质量是影响其正常工作的重要原因。所以，有关部门要加强对终端设施的管理，入场前必须要严格按照审批流程，认真查验其质量，以保证各类终端设施达到建设要求。除此之外，也要加强对终端设施的调试管理，保证其性能稳定。当现场质量验收达标后，其安装调试也必须要严格按照流程进行，以保证供电网络的平稳运行。在进行终端设施质量验收时，工作人员需要逐步健全和完善相关工艺流程，以保证系统平稳运行，为人们提供更高质量的服务。

3.5 提升日常运维管理科学性

3.5.1 积极利用日在线率状态监控方法

随着科技的不断进步，国家在新能源的研发上投入了更大的力度。目前应用在供电局上的电池多安装在室外，电能主要来源于太阳能板和备用电源。现阶段的监测工作主要选用曲线监测方式，可有效避免由于线上监控终端离线率较高等问题。通过对其每日监测上线的时间曲线变化，可随时掌控太阳能板的变化情况。通过对其离线时间点的曲线变化分析，可进一步分析其能源的性能变化，并反映该设备的工作情况。为了提高其应用效率，应切实发挥其职能，为其提供良好的运行环境。①做好其上线和离线变化等相关信息的统计和管理。②对其数据进行反馈，得出最后的变化曲线。

3.5.2 优化终端取电方式

随着对故障指示器功能、通信实时性、取电装置可靠性的要求越来越高，部分故障指示器已实现二遥功能，遥测上传需要终端实时在线，就当前的取电方式应用情况来看，终端上线率并不高，因此工作人员必须要及时改进和优化现有技术。新型架空自动化终端电源取电装置，实现为小功率配网自动化终端提供不间断、稳定的工作电源，可取代目前广泛使用的TA 和太阳能电池取电装置，具有成本低、安装简单、可靠性高等特点。对于新建的闭环供电系统，供应点常选择220V 的交流电。经过改革后发现，上线率较以往有了明显提升，最高可达99%，其运行更安全稳定，优势更明显。

3.6 开展设备全生命周期工作，加强质量管控的闭环管理

①加强对终端设施的质量管理。健全和完善其内部体系，正确评价设备的软件运行以及硬件质量情况。为了加强该体系的运行质量管控，要随时了解设备的工作状况，并对其硬件设施质量实施评估。在实际管理中，工作人员可以及时发现运行中潜在的风险，为维护人员正常工作提供更有价值的参考数据。②对其运行全过程实施监控。建立闭环监控体系，及时发现工作中存在的问题，并不断优化和完善。按照招投标需求，加强产品质量监管，提高监管效率，减少失误率。

4 结束语

配电网络中引进自动化终端后，大幅减轻了人员工作强度，检测效率明显提升，是符合时代发展的必然趋势。终端监控体系的科学运用，我国电网维护工作更安全稳定。在科技的带动下，我国配电网内的技术也在不断升级和进步，其模块更规范、便捷、智能化程度更高。在今后的工作中，还应重点关注企业的风险防范意识以及评估能力的提升，从源头上加强管控，逐步健全和完善现有的维护监控系统，充分发挥自动化终端的优势，提高维护质量，为社会经济发展输出更多优质的能源。