云南電網(wǎng)配電自動化省級主站建設分析

趙勇帥，王洪林，李維

（云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217）

0 前言

2020年以來，國內各電網(wǎng)公司紛紛建設配電自動化省級主站，如吉林電網(wǎng)公司建設的配電自動化省級主站，主要用于配電自動化實用化指標的監(jiān)測統(tǒng)計和線路故障分析，廣東電網(wǎng)公司建設的省級配網(wǎng)技術支持管理平臺，以配網(wǎng)故障快速復電指揮為核心功能，實現(xiàn)配網(wǎng)調度、故障搶修與客戶服務的業(yè)務協(xié)同以及配網(wǎng)運行管理相關系統(tǒng)的信息集成和展示。

對配電自動化主站的研究，文獻[1]利用信息化手段，建立了以設備為中心、以標準為依據(jù)、以計量和試驗為手段的三位一體的網(wǎng)絡化技術監(jiān)督體系；文獻[2]介紹了配電自動化主站平臺系統(tǒng)結構；文獻[3]介紹了配電自動化的規(guī)劃思路；文獻[4]對比分析了國內不同配電自動化主站的差異性；文獻[5]分析了起調度自動化系統(tǒng)通道數(shù)據(jù)異常的原因；文獻[6]研究了智能終端功能應用方案對快速故障隔離及恢復；文獻[7]提出農村配電網(wǎng)的“魚骨形”接線方式改為“葡萄狀”接線方式；文獻[8]建立了面向供電可靠性分析的配電系統(tǒng)簡化模型；文獻[9]分析了配電主站模型分片的技術原理和前置分布式采集的結構組成，提出了配電分布式SCADA并行處理機制及整體測試方法；文獻[10]通過通信網(wǎng)絡優(yōu)化，提升電力通信網(wǎng)的安全性和可靠性；文獻[11]基于配電主站、通信通道和配電終端結構，對饋線故障節(jié)點判斷、故障定位、故障區(qū)域恢復供電進行了分析和研究。

目前，云南電網(wǎng)16家地市供電局已建成配電自動化主站或OS2配網(wǎng)模塊，具備對配電自動化終端的接入、遙控操作、實用化指標的統(tǒng)計分析和智能告警等功能，配電自動化運行數(shù)據(jù)以5分鐘一個斷面的頻率上傳到中調服務器，但省公司層面無統(tǒng)一的配電自動化數(shù)據(jù)應用管理平臺，無法實現(xiàn)對全省配電自動化實用化6個一類指標自動統(tǒng)計，均是人工統(tǒng)計核實，且中調可接收到的信息只有運行數(shù)據(jù)，無線路的圖模信息及現(xiàn)場巡線查找結果，無法對實用化關鍵指標故障隔離準確率進行核實。而且中調缺少小電流選線裝置定值、饋線出口斷路器定值、終端定值和線路圖模等信息，無法快速協(xié)助供電局找到原因并及時指導整改。無終端的故障錄波數(shù)據(jù)，無法對一些特型故障，如不明原因的、重合閘成功的、間歇性、高阻等進行分析、辨識和定位，無法指導供電局現(xiàn)場運維人員快速找到隱患點或故障點。

因此，有必要建設一個配電自動化省級主站系統(tǒng)，融合各地市局的配電自動化主站運行數(shù)據(jù)、終端定值、線路圖模、終端故障錄波數(shù)據(jù)、故障情況等信息進行綜合分析，從省級層面對16家地市局配電自動化實用化指標進行監(jiān)控管理，借助省公司的技術力量協(xié)助指導供電局用好配電自動化快速隔離故障、恢復非故障區(qū)域供電和停電轉電等，大幅度提高云南電網(wǎng)供電可靠性。

1 主站建設目標

云南電網(wǎng)配電自動化省級主站系統(tǒng)建設目標是通過對16家地市局配電自動化終端的運行數(shù)據(jù)、SOE動作信息、終端的故障錄波數(shù)據(jù)、OMS系統(tǒng)上的定值信息及4A搶修模塊中故障處理信息等專業(yè)系統(tǒng)信息的融合分析，實現(xiàn)省公司對16家供電局配電自動化實用化指標更準確地監(jiān)控管理，同時協(xié)助供電局用好配電自動化，提高自動化開關故障隔離準確率、三遙開關的遙控次數(shù)及成功率、加強故障分析減少不明原因故障次數(shù)，進而縮小停電范圍和時間，提高供電可靠性。

2 主站建設方式

配電自動化省級主站系統(tǒng)需融合16家地市局配電自動化運行數(shù)據(jù)信息（3種交互方式）、4A模塊中的故障搶修模塊信息（1種交互方式）、主網(wǎng)OMS系統(tǒng)定值信息（1種交互方式），總體構架如圖1所示。

圖1 信息交互總體架構

地市局配電自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入模式有三種：

1）從配電自動化終端直接接入，數(shù)據(jù)實時性高，但需要各供電局配合對安裝現(xiàn)場的配電自動化終端進行調試（配IP地址），調試工作量巨大；

2）從各地市供電局配電自動化主站獲取，無需對終端進行調試，可直接獲取終端的運行數(shù)據(jù)、SOE動作信息、圖模信息、故障錄波數(shù)據(jù)等，但需要開發(fā)主站間接口程序（1個接口程序開發(fā)周期大概1個月，成本5萬），而且需要與各地市局配電自動化主站進行逐一調試；

3）從省公司中調服務器獲取，無需對終端進行調試，無需開發(fā)主站間的接口程序，可直接從中調服務器獲取各地市局終端的運行數(shù)據(jù)、SOE動作信息、圖模信息、故障錄波數(shù)據(jù)等。因此省級配電自動化主站推薦采用第三種接入模式。軟硬件架構如圖2、圖3所示。

圖2 省級主站軟件架構圖

圖3 省級主站硬件結構圖

3 需要解決的問題

現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)需要完善以下功能：

各地市局配電自動化系統(tǒng)上傳中調服務器的數(shù)據(jù)只有配電自動化系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，無線路的圖模信息，需供電局上送此部分數(shù)據(jù)；

中調服務器不能從主網(wǎng)OMS系統(tǒng)上直接獲取小電流選線裝置定值、饋線出口斷路器定值、終端定值，需打通中調服務器與各地市局主網(wǎng)OMS系統(tǒng)定值模塊的數(shù)據(jù)交互功能；

各供電局配電自動化主站系統(tǒng)均未實現(xiàn)對終端的遠程運維功能：遠程讀取終端定值、遠程調取故障終端錄波數(shù)據(jù)、遠程升級、遠程修改定值等，需各供電局加快完善配電自動化主站系統(tǒng)遠程運維功能建設；

配電自動化省級主站系統(tǒng)需從4A系統(tǒng)中的故障搶修模塊中獲取10 kV配電線路的故障處理信息，需開發(fā)兩個系統(tǒng)之間的接口程序。

4 主站功能運用

4.1 實用化指標監(jiān)控管理

全省配電自動化實用化指標等數(shù)據(jù)集中上云，動態(tài)監(jiān)測終端運行情況，實現(xiàn)省地縣三級配電自動化實用化評價指標自動統(tǒng)計、月報數(shù)據(jù)自動生成等功能，有效監(jiān)控各供電單位實用化應用水平，通過開展各項指標的橫向和縱向對比，促進各單位差異化制定提升措施。

4.2 故障隔離準確性分析

按月梳理分析全省配電自動化覆蓋線路故障情況，篩選出自動化開關動作不準確的故障。針對未正確隔離的故障，結合饋線出口斷路器動作信息、終端SOE動作信息、定值信息、線路圖模信息、終端故障錄波信息和4A系統(tǒng)中故障搶修模塊信息等進行綜合分析，找到原因并指導供電局排查整改，提升自動化開關故障隔離準率和自愈正確率。

4.3 錄波數(shù)據(jù)應用

收集全省配電自動化終端的故障錄波數(shù)據(jù)，對終端動作準確性進行校核；根據(jù)故障類型對故障錄波數(shù)據(jù)進行分類處理，建立不同故障類型（絕緣子擊穿、樹障、避雷器擊穿、導線墜地等）的錄波數(shù)據(jù)庫，結合故障辨識方法對故障進行辨識和定位，指導供電局現(xiàn)場運維人員快速找到隱患點或故障點；根據(jù)暫態(tài)錄波信息中的擾動信息，評估部分配網(wǎng)設備的絕緣狀態(tài)，通過對暫態(tài)擾動信號進行分析和辨識，對配電線路的絕緣薄弱點發(fā)出預警。

4.4 支撐配網(wǎng)規(guī)劃

結合線路歷史故障情況，優(yōu)化前期自動化開關安裝位置，進一步縮小故障引起的停電范圍，提高供電可靠性；同時結合終端采集到的配網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、線路歷史故障情況、線路參數(shù)和設備參數(shù)進行綜合分析，找出線路的薄弱點輸出線路問題清單，實現(xiàn)精準規(guī)劃。

5 結束語

建立配電自動化省級主站，可以強化省級配網(wǎng)技術監(jiān)督和技術支持作用，提高配網(wǎng)技術監(jiān)督和技術支持的效能，輔助規(guī)劃決策，最大限度發(fā)揮配電自動化的功能，提升配網(wǎng)供電可靠性和服務水平。