配電自動化二次設備狀態評估技術研究

石巖

【摘 要】目前配電二次設備通常采用的定期巡檢和故障后檢修模式，故障原因分析與定位困難，無法批量、集中或有針對性消除配電二次設備存在的隱患，導致運維效率低。在當前普遍存在配電自動化運維人員不足的現狀下，急需提升配電自動化終端運行維護能力。為此研究配電自動化二次設備狀態評價，提前預知或有目的運維十分必要。

【關鍵詞】配電自動化;二次設備;狀態評估技術

1二次設備狀態評估技術現狀

1.1模糊綜合評判法

在各個應用領域中廣泛應用模糊數學理論，其中模糊綜合評判得到廣泛應用。模糊綜合判定方法是通過建立模糊集合，對不可量化與不精確的概念應用隸屬函數進行簡單表達和處理，算法簡單有效，在實踐中證明能有效進行評估。（1）專家估算法。根據被評估對象領域的專家經驗，對評估對象投票或打分來確定其權重。一般采用多名專家投票或打分并取其平均值確定各個評價指標的權重，權重的確定具有主觀判斷性。（2）德爾菲法。專家在收到評估對象時，根據自身經驗，分析被評估對象的各項評價指標，給出其評價的分數。德爾菲法在體操比賽、演講比賽等經常得到應用。（3）層次分析法。該方法是分析人力在決策思維基礎上，對相關事物分解、判斷、綜合，采用定性與定量結合的方式將復雜的問題進行分解。在分解時可依據不同因素進行分解，在完成分解后對不同因素進行兩兩比較，確定其相對重要性并獲得權重。層次分析法可以較好的對電力系統中存在的多目標決策問題提供可靠的解決方案，在輸配電領域起到了至關重要的作用。

1.2基于可拓集合的物元分析

本方法采用形式邏輯與辯證邏輯的結合，解決處理客觀存在的不相容問題，已用于產品質量管理、規劃等方面。物元分析對事物采用取值范圍來表示某種性質程度，其中具備該性質的程度用正域表示，表示不具有該性質的程度用負域，該性質的分界用零表示，在變壓器的狀態評估中得到廣泛應用。

1.3人工智能方法

（1）神經網絡評估法

通過對人腦神經元網絡從信息處理角度進行抽象并建立數學模型，模擬人類學習判定過程，具有并行、自學、容錯的處理方法。近年來，在模式識別、智能機器人、自動控制、預測估計、生物、醫學、經濟等領域廣泛應用人工神經網絡。在電力系統中，應用神經網絡方法對變壓器等設備進行故障評估與診斷也得到了廣泛應用，但是，為能發現未知模式規律，需大量的訓練樣本，并且因其評價模型隱含性，無法分析其因果關系，同時由于該算法本身的復雜性、收斂速度慢或陷入局部收斂等原因，往往通過與其它算法相結合，改善其缺陷，提升評價效果。

（2）基于貝葉斯網絡的方法

本方法基于概率推理建立貝葉斯網絡數據模型，反映其概率信息過程，解決不定性和不完整性問題。該方法應用于多個領域以解決復雜不確定性和關聯性問題。貝葉斯網絡理論廣泛應用于電力系統設備或資產的健康狀態評估。

（3）灰色關聯分析法

通過灰色關聯分析模型的方法可以對系統中各個存在的影響因素進行評估，并對系統的變化趨勢進行分析以及評估。灰色關聯度分析法不必進行數據歸一化處理，可以根據具體情況增減指標體系，具有代表性樣本少等特點，但也存在要求樣本數據具有時間序列特征，沒有合理的標準確定分辨率系數等缺陷。近年來灰色關聯分析法也被引入到電力設備的狀態評估領域。

2二次設備評估與運維系統應用

2.1項目背景

A市配電自動化系統采用配電主站和現場配電終端兩層結構。系統功能具備數據采集、數據處理、控制與操作、拓撲著色、防誤閉鎖、事故反演、信息分區分流、基于地理背景的SCADA應用、系統互聯、饋線故障處理、拓撲分析、配電仿真等基本應用功能，也建設了電網分析應用等高級應用功能。針對配網設備點多面廣，二次設備紛繁復雜，面對大量的配電二次設備，若采用人工方式，目前根本無法完成全部二次設備的常規監視、管理工作。需考慮對二次設備、終端、通信、電源模塊的運行狀態進行在線監測與評估，自動化分析統計終端的運行狀態、設置參數、電池充放電情況，主動發現配電二次設備運行缺陷，超前開展隱患消缺工作。

2.2具體應用

在配電自動化建設過程中，對缺陷的處理劃分為：部門缺陷和跨部門缺陷。在某供電公司，部門缺陷主要包括主站系統、通訊設施、以及相應配套的監測裝置。在配電自動化二次設備評估與運維系統完成后，可應用配電自動化二次設備評估與運維系統，通過缺陷管理功能，主動發現缺陷，指導運維人員現場消缺，并在消缺后，在配電自動化二次設備評估與運維系統確認缺陷是否消失，形成閉環管理。跨部門缺陷是在該供電公司調度部門管理，主要采用離線管理方式，遵循部門間管理流程。在該供電公司，智能配電終端存在相應的缺陷，有設備供應廠家的售后人員負責，可利用配電自動化二次設備評估與運維支撐系統及時通知廠家的運維人員運維消缺，通過系統實時監管是否對設備消缺，有效輔助監管廠家的運維人員是否到位。通信等二次設備發生缺陷時，在確認缺陷后，推送給負責配電自動化的人員收到缺陷后，配電自動化人員按照工作流程填寫相應的工作票并進行準備。在完成缺陷處理后，通過系統實時查看是否處理完畢，形成閉環檢查。應用配電自動化二次設備評估與運維系統優化了當前的管理流程，提升了工作效率。

（1）基于二次設備評估與運維系統優化缺陷管理，形成閉環缺陷管理流程。

在工作中應用配電二次設備評估與運維系統的缺陷分類及自動分析告警功能、對缺陷通過手動錄入PMS2.0進入缺陷管理流程。在消缺后，通過配電自動化二次設備評估與運維系統確認消缺結果，在確認消缺后，才能在PMS2.0中結束本次消缺單，有效實現缺陷的信息化和閉環管理，提高設備運維效率，保障設備供電的可靠性與安全性。將缺陷信息人工或自動維護到前端web頁面，并與PMS2.0系統中缺陷管理做交互，獲取缺陷管理的進度信息，并于前端展示，將待處理缺陷推送至缺陷處理和校核模塊，確認缺陷狀態、等級、是否消缺等信息。

（2）主動消缺應用

在工作中，應用配電二次設備評估與運維支撐系統推送的缺陷，在進行缺陷確認后，進行針對性運維，避免一直以來無目標的運維方式。如2016年5月8口二次設備評估與運維系統主動推出相關終端信息，推出缺陷配電終端的相關信息，提示運維人員需對X市直供區長期不在線終端表和X市直供區一直不在線終端表中所示配電終端設備維護，運維消缺工作從原來的無序定周期巡檢的80個，降低至27臺。

（3）配電自動化化運行指標分析提升

根據該省電力公司配電自動化管理要求，作者所在單位需要定期分析配電自動化化運行指標，以實現常態化管理。在工作中，通過應用二次設備評估與運維支撐系統，一方面可以快速生成缺陷和各種指標。另一方面可以監管作者管轄范圍內運維人員指標，并督促其及時消缺。作者所在單位通過應用配電自動化二次設備評估與運維系統，配電自動化終端在線率達98%以上，遙控使用率和遙控成功率均達到100%，對配電自動化系統正常運行起到了保駕護航，推動了配電自動化深化和實用化應用。

3結束語

隨著配電自動化系統建設，推動配電自動化實用化，配電自動化設備的運行維護管理高效化、少量化顯得十分必要。為提升對配電自動化二次設備的針對性運維，進一步提升配電自動化運維效率，分析并借鑒一次設備狀態檢修技術，開展配電自動化二次設備在線監測與狀態評價研究。為此針對A市供電公司配電自動化應用現狀的基礎上，結合作者本職工作，在實踐中探索應用各種配電自動化技術，提升配電自動化運行可靠性，降低運維工作難度和工作效率。

參考文獻：

[1]夏寅，張曉青.配電自動化二次設備風險評估與檢修決策研究[J].電力工程技術，2018，3703：155-160.

（作者單位：國網寧城縣供電公司）