配電自動化缺陷自動巡檢系統的開發與應用

本文設計了一種配電自動化缺陷自動巡檢系統，通過檢索定時器，實現對EMS數據庫、OMS數據庫、OPEN3200數據庫定期巡檢，通過綜合分析檢修計劃、調度操作票、遙信變位、遙測、保護、遙控等輔助信息，篩選出缺陷信息，同時依據缺陷性質對缺陷進行分類劃分，從而便于缺陷后期處理。

【關鍵詞】配電自動化 缺陷自動巡檢 數據分析

隨著配電自動化建設工程的不斷推進，地區配電網自動化水平不斷提高，10kV開閉所、環網站、分段開關已逐步配備配電自動化終端，配電自動化主站系統通過采集各終端運行數據，可以動態掌握配電網實時運行情況，從而為配網調度工作提供更多決策依據，解決了傳統配網調度管理工作中存在的“盲調”問題。但由于配電自動化終端多布置于戶外或地下室中，運行環境相對惡劣，造成大量終端運行中頻發遙測數據異常、通道頻繁投退、保護頻繁動作、開關頻繁變位等缺陷信息。

為準確判定缺陷性質，有效處理終端缺陷，需對大量缺陷信息進行監測、篩選、辨識，若通過人工手段進行，效率低且可靠性差，同時不利于正常的調控操作和事故處理。為提高配電自動化缺陷處理效率，本文設計了一種配電自動化缺陷自動巡檢系統，通過檢索定時器，實現對EMS數據庫、OMS數據庫、OPEN3200數據庫定期巡檢，再通過綜合分析檢修計劃、調度操作票、遙信變位、遙測、保護、遙控等輔助信息，篩選出缺陷信息，同時依據缺陷性質對缺陷進行分類劃分，從而便于缺陷后期處理。

1 自動巡檢系統功能設計

配電自動化缺陷自動巡檢系統架構如圖1所示，該系統自底向上可以拆分為3個子系統，依次為：數據采集子系統、缺陷定期巡檢子系統以及人機交互子系統。

1.1 數據采集子系統

數據采集子系統依據一定規則定期從EMS數據庫、OMS數據庫、OPEN3200數據庫采集配電自動化缺陷自動巡檢系統所需的原始數據。該子系統從EMS數據庫主要采集變電站出線開關遙測、遙信信息；從OMS數據庫主要采集調度操作票和計劃檢修信息；從OPEN3200數據庫主要采集配電自動化終端遙測、遙信、遙控信息，這些原始數據均存入配電自動化缺陷自動巡檢數據庫，用于后續缺陷分析。

1.2 缺陷定期巡檢子系統

缺陷定期巡檢子系統定期對原始數據進行預處理和二次利用，主要包含通道頻繁投退模塊、遙信頻繁變位模塊、遙測異常模塊以及遙控失敗模塊。其中，通道頻繁投退模塊主要用于辨識終端通道異常以及長期工況退出等缺陷；遙信頻繁變位模塊主要用于辨識開關頻繁變位以及保護動作信息異常等缺陷；遙測異常模塊主要用于辨識電流不平衡以及電壓、電流監測值與運行工況不對應等缺陷；遙控失敗模塊主要用于辨識“三遙”終端無法遙控操作等缺陷。

1.3 人機交互子系統

人機交互子系統主要用于實現用戶決策與巡檢系統的友好互動，其包括巡檢指令下發模塊、巡檢結果反饋模塊以及系統升級模塊。巡檢指令下發模塊可根據用戶需求自定義巡檢要素；巡檢結果反饋模塊可根據用戶需求自定義巡檢結果反饋方式，主要包括窗口展示、報表導出以及Web查詢三種方式；系統升級模塊可通過開放后臺管理權限，遠程升級巡檢系統，實現同一地區地縣調一體化運維。

2 自動巡檢系統實現

配電自動化缺陷自動巡檢系統實現方案如圖2所示。

為保證巡檢結果完整性、唯一性，同時實現缺陷信息的實時共享，該系統實現時系統模式采用網絡處理模式；網絡結構采用對信息安全性控制能力較強的C/S結構；編程語言同樣采用安全性較高的Java語言；因系統需處理的數據為海量級，且需跨平臺訪問數據，因此本系統數據庫采用DB2 Sever；另外，為規避海量數據帶來的溢出風險，提高巡檢系統的可靠性，本系統采用獨立型服務器，專機專用，系統內存資源充足。圖3為設計完成后的配電自動化缺陷自動巡檢系統巡檢查詢界面。

3 自動巡檢系統應用

配電自動化缺陷自動巡檢系統上線后經過多次改進優化后，功能逐步完善。目前，該系統已在徐州市區配電網成功運行6個月，日均檢索缺陷數十條，目前已成為徐州配電自動化運行的重要支撐系統。圖4為2016年10月18日徐州市區配電自動化終端缺陷巡檢結果，該系統辨識一條缺陷信息的平均耗時由原來人工手段的5～8min縮短為8～10s，大幅提升了缺陷辨識和處理效率。另外，經過全程動態追蹤，缺陷辨識的準確性高達98%，遠高于原來70%～80%的準確性。

4 結論

本文在分析了配電自動化缺陷自動巡檢系統功能設計的基礎上，介紹了自動巡檢系統的具體實現方法。通過在徐州市區配電網的實際應用，驗證了該系統在提升缺陷辨識和處理效率方面具有顯著效果。

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作者簡介

王永力（1971-），男，大學專科學歷。現為國網江蘇省電力公司徐州供電公司工程師，主要從事電網調度工作。

孔凡秀（1972-），女，大學專科學歷。現為國網江蘇省電力公司徐州供電公司工程師，主要從事自動化運維工作。

作者單位

國網江蘇省電力公司徐州供電公司 江蘇省徐州市 221005