配電自動化終端常見故障及運維優化

陳奕銘

（廣東電網有限責任公司潮州供電局，廣東 潮州 521000）

配電自動化作為智能配電網的重要基礎支撐，可有效實現對電網運行狀態的實時監控并切實提升供電可靠性。配電終端是配電自動化系統的重要功能組件，具備“三遙”（遙測、遙信、遙控）以及“二遙”（遙測和遙信）功能的配電終端得到較為廣泛的應用，并成為確保配電自動化系統穩定運行的重要依托。然而在實際應用過程中，在設備老化、一次設備改造施工等因素影響下，配電終端運行可靠性下降，導致配電自動化系統運行失常情況發生。現階段，大量配電終端處于離線狀態，調度人員難以對開關元件狀態進行實時監控，使得電網處于盲調狀態，一定程度上影響配電網運行可靠性。因此，對配電自動化終端常見故障進行分析，并優化運維管理力度是當前行業內重點研究內容。

1 配電自動化終端失效情況概述

從配電自動化系統結構層面分析可知，其主要構成部分包括配電終端、通信網絡以及配電主站系統等內容。其中配電終端模塊主要為設備層，主要功能是對配電系統運行參數進行采集以及通信等。配電自動化系統在實際應用過程中主要承擔對電網運行信息的實時采集以及上報職責，確保故障情況下可以及時提供故障區域定位、故障排除方案制定等，是確保配電網平穩運行的重要保障。

就功能設計層面分析，配電終端是確保調度人員實時掌握電網運行情況的重要基礎，因此其在線率具有重要意義。然而從實際運行角度分析，配電終端在線率明顯未能達到預期水平，各類設備問題以及臨時故障時有發生，進而導致系統處于盲調狀態，其常見故障如表1所示信息[1]。

表1 配電自動化終端失效類型以及原因

2 案例概述

為詳細分析配電自動化終端運維管理優化方式，本文選取實際案例進行具體說明。案例為潮州供電局配電自動化系統，其主要由主站系統以及終端構成。主站系統硬件涵蓋服務器、磁盤陣列以及工作站3大部分，其數量分別為17臺、2套以及33臺。SUN公司以及惠普公司為服務器設備主要供應商。主站系統在實際運行過程中可支持20萬個以上實時信息處理容量，同時可以依據實際需求進行在線擴充，基本可滿足潮洲供電局所轄區域配網自動化發展規劃要求。

終端設備來自于南京南瑞繼保電氣有限公司、北京科銳配電自動化股份有限公司等11 個供應商。終端設備于2019年初進入基本穩定狀態，具體運維情況如表2所示。

表2 終端運維情況統計表

通過對區域配電自動化應用情況分析可知，故障隔離時間相較以往呈現出大幅下降趨勢，為設備轉供電操作提供有利條件支持，同時實現了最大限度地降低用戶故障停電時間目標，有效提升供電可靠性。表3 為負責區域2019—2020 年配電自動化系統線路故障定位統計情況。

表3 2019-2020年配電自動化系統線路故障定位統計

3 配電自動化終端運維管理優化建議

潮州供電局在自動化終端運維管理中遇到較多問題，終端離線情況屢見不鮮，嚴重影響配網自動化系統運行可靠性，進而導致供電可靠性難以滿足實際要求，因此，潮州供電局在對問題原因進行總結后提出如下優化對策。

3.1 強化終端驗收投運管理力度

技術人員在對終端失效原因進行梳理與總結后發現，終端質量問題是導致終端失效的主要原因，因此，提出須對新購入終端設備進行嚴格的抽檢、批檢程序，確保各批次終端設備質量滿足實際應用需求。同時加大對調試環節的重視程度，確保終端設備正常在線并進行發信。

在質量驗收合格后，相關部門還應加強對投運流程的質量驗收重視程度，通過制定完善的現場驗收制度體系，切實確保終端在現場正常運行，同時通信功能可以有效發揮其應用的價值功能。

3.2 提升日常運維管理科學性

3.2.1 積極利用日在線率狀態監控方法

潮州供電局所用柱上終端電池主要安裝在戶外，利用太陽能板以及備用電源供電，針對柱上終端失效率較高的情況，采用日在線率曲線監控方法，可以實現以下目標：依據每日上線時間點曲線實現對太陽能板性能衰減趨勢的反映；依據每日掉線時間點曲線實現對設備后備能源性能衰減趨勢進行反映；依據每日在線時長曲線實現對終端運行狀態的反映。

管理人員在實際應用該技術過程中，應確保實際環境滿足下列兩個條件：其一，終端部分應對每日上、掉線時間點等完整的歷史數據進行記錄與儲存；其二，系統可以導出相應的曲線圖。

3.2.2 實行終端經理制

潮州供電局充分考慮到終端設備供應商以及設備型號較多的問題，在工作中實行終端經理制度，依照種類、通信類型等因素將所用終端劃分為4 個組類，并安排專人負責，切實保障運維管理趨向專業化發展。在積累一定經驗后，供電局管理層組織相關人員編制運維手冊，內涵涵蓋不同型號終端的配置參數、調試要點、常見故障及處理方案等內容，并下發至一線運維人員手中，切實提升運維工作，滿足可替代性、專業性以及持續性要求。

3.2.3 定制報表

為實現降低人工生成或單線圖及環網圖調整時間要求，潮州供電局聯合主站系統供應商，對衍生圖生成過程中暴露出的各種問題進行逐項優化調整，在全部工作完成后，圖紙掉圖時間相較以往縮短25%以上。

3.2.4 優化終端取電方式

針對TA取電模式導致部分終端上線率低問題進行深入研究，并在此基礎上決定對終端取電方式進行優化，具體執行過程中可采用如下方式：針對新建配置TV 供電的開閉所，可以直接采用穩定的220 V 交流電作為能源供應點；針對設置在配電房區域的終端，可以直接連接配電房進行供電。對開閉所能源供應方式進行改造后，終端上線率達到歷史新高，上升至99%以上，且終端運行有保障，可以有效發揮終端功能作用。

3.3 加大預試定檢管理力度

依據DL/T 1157—2012 《配電線路故障指示器技術條件》及供電局編制的《關于架空線型/電纜型故障指示成套裝置技術規范書》，管理人員積極開展終端故障模擬試驗工作，以實現對終端運行可靠性進行檢驗。2019年上半年中，潮州供電局共開展故障模擬試驗7次，僅有5個故障指示器未能做出正確動作。

4 終端運維管理優化措施應用成效

潮州供電局在2019年初開始執行上述管理措施后，其配電自動化運維水平得到有效提升。在發生故障的情況下，終端上線率由以往25%提升至70%，這一數值在2019 年底達到95%，實現預定目標。

除此以外，自動化配電系統故障隔離時間隨著終端上線率以及正確發現率的提升而大幅降低，線路故障時相鄰配電終端通過對等通信交換線路上所有開關的位置、保護故障信息和電流、電壓測量值，確定故障段直接電氣聯接的兩側開關，啟動帶正方向或反方向保護跳閘，實現高速的故障定位和故障隔離，從很大程度上實現保護功能；終端定位精準性也呈現出大幅提升態勢。表4 為優化措施實施前后故障情況對比統計。

表4 優化管理措施實施前后故障情況對比統計數據

綜上所述，本文結合實際案例對配電自動化終端常見故障及運維管理優化對策進行分析，最終結果顯示，優化經驗有效提升終端運維有效性，具備參考應用價值。