配電自動化系統運行狀態評估研究

摘 ?要：提高配電自動化水平是建設堅強智能電網的關鍵之一。針對目前配電自動化系統缺乏相關檢測技術以及實際運行管控的現狀，建立了配電自動化系統運行狀態評估的層次化體系。從正常運行情況下SCADA評估指標以及故障狀態下的饋線自動化評估指標兩個方面展開，通過層次分析法計算一、二級指標所占權重，提出運行狀態的綜合評估分數計算方法，為配電自動化系統運行狀態評估提供依據。以上海市配電自動化系統為研究對象進行運行狀態評估分析，證明該方法的有效性。

關鍵詞：配電自動化;SCADA;饋線自動化;狀態評估;層次分析法

中圖分類號：TM734;TM76 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：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

配電自動化系統是應用現代電子技術、通信技術、計算機以及網絡技術，將配電網實時信息、離線信息、用戶信息、電網結構參數、地理信息進行安全集成，構成完整的自動化系統及管理系統，來實現配電網正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理的系統[1，2]。

配電自動化系統的實際運行狀態的管理直接關系到配電自動化的實用性及經濟性。目前，國內各電網公司對于配電自動化系統的檢測工作以及實際運行的管控工作較為薄弱，對于配電自動化系統運行過程中遇到的問題也大都以定性分析為主，還沒有對于配電自動化系統相關設備以及運行狀態的定量評估方法，配網管理水平停留在比較低的水準[3]。在配電自動化系統檢測方面，大多數設備及軟件系統還停留在單一的靜態測試階段。文獻[4]建立了對配電自動化的數字仿真測試平臺，能夠模擬遠方終端與主站通信。該方法僅相當于測試主站應用，沒有實現對全配電自動化設備的測試。特別現今智能分布式配電自動化設備在網絡多點安裝，該測試不能覆蓋全部功能。文獻[5]在配電自動化系統檢測技術的研究中，分別針對系統建模和拓撲分析能力、故障處理能力設計了測試模擬場景，但缺乏主站系統、子站系統、相關自動化終端設備以及通信網絡的聯網測試，也未完成復雜網絡結構的邏輯測試。目前，配電自動化系統運行管控基本處于空白狀態，很多地區的配網運行狀態對于上級調度主管部門而言相當于“盲區”，上級調度部門對于下級區域的配電自動化運行的實際狀況既無監控，更談不上管理[6，7]。究其原因，在于配電自動化系統運行狀況的評估缺乏理論依據。文獻[8]提出了用于描述設備可靠性的故障率指標以及描述通信可靠性的終端上線率指標等，但其評價方法相對匱乏;文獻[9]應用模糊層次分析法分別從主站、配電終端與通信網絡三個方面對配電自動化運行情況進行綜合評價，但缺乏對正常及故障運行狀態的評估方法分析及評分細則規定;文獻[10]對配電自動化系統的運行狀況做出了風險性定性評估，但其指標及其評價方法過于簡單并且不夠精確，難以實現上級管控，使得上級監管部門對于管理區域配電自動化的運行無法做出合理的評估以及科學的管理決策。

因此，有必要研究配電自動化系統運行狀態評估技術，以確保配電自動化系統的可靠運行及有效利用。本文以配電自動化系統的實用化與常態化應用為目標，系統性規劃配電自動化系統運行狀態評估體系，應用層次分析法確定配電自動化系統運行狀態評估指標及其所占權重，提出配電自動化系統運行狀態評估方法與系統架構。

本文中實驗方案的制定和實驗數據的測量記錄工作是在國網上海市電力公司市南供電公司工作人員的大力支持下完成的，在此向他們表示衷心的感謝。

從表7中的權重數值可判別各指標在運行狀態評估中的重要程度，表8中算出的狀態評估分能夠為實際運行評估提供參考。當然，實際工程中除去根據狀態評估總分進行狀態評價分級外，還需考慮單項指標的得分情況。若單項分值低于允許界限，則直接判定系統運行狀態較差并采取相應措施。在本文所選取的算例中，各單項指標分值控制在允許范圍內，總評分94分，可以顯示出配電自動化系統的運行于正常狀態。

4 ?結 ?論

本文以配電自動化系統運行狀態為研究目標，層次化地規劃了配電自動化系統運行狀態評估體系。首先，根據配電自動化系統結構分別對正常運行情況下SCADA評估指標以及故障狀態下的饋線自動化評估指標進行了研究;其次，應用層次分析法確定配電自動化系統運行狀態各項評估指標所占權重并進行了層次單排序及一致性校驗;最后，完成了狀態評估綜合得分的計算及對各單項指標的考評。以上海市配電自動化系統為研究對象，運用本文所提方法計算系統運行的綜合評分，評估結果顯示系統運行于正常狀態。

本文提出的配電自動化系統運行狀態評估方法能夠對各配電自動化系統的運行及其管理水平進行評估和缺陷分析，從而有效支撐配電自動化系統的入網管理、安裝調試、交接驗收、現場測試、運行監管等環節的質量管控，進一步為優化配電自動化系統的運行及管理的科學決策提供依據，對現階段配電自動化發展具有較強的實用價值。

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作者簡介：葉祺（1983.11—），男，漢族，上海人，工程師，本科，主要研究方向：配網自動化。