淺談提高配電終端在線率的方法

劉華騰

國網(wǎng)山東省電力公司單縣供電公司

淺談提高配電終端在線率的方法

劉華騰

國網(wǎng)山東省電力公司單縣供電公司

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，對供電可靠性提出了更高的要求。配電自動化的廣泛應(yīng)用對提高配電網(wǎng)可靠供電提供了強(qiáng)力保障。只有配電終端在線，才能實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與分析，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備遙控操作等功能。因此提高配電終端在線率是非常重要的。

配電終端；自動化；通信

前言

改革開放后，我國經(jīng)濟(jì)社會迅速發(fā)展，人們的生活水平顯著提高。電力作為人們生活當(dāng)中不可或缺的資源，必然對其輸送的質(zhì)量、輸送電網(wǎng)的安全運(yùn)行及供電服務(wù)工作提出越來越高的要求。配電網(wǎng)是電力分配和輸送的最后環(huán)節(jié)，其自動化的水平直接影響到電能輸送的質(zhì)量、電網(wǎng)的運(yùn)行效率以及電力供需的可靠性。在此背景下，更要重視配電自動化的發(fā)展。

一、提高配電終端在線率的重要性

配電終端在配電自動化系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，其技術(shù)可靠性直接關(guān)系到整個配電自動化系統(tǒng)的使用效果。配電自動化開關(guān)需通過配電終端與主站通信，當(dāng)配電線路發(fā)生故障后，配電系統(tǒng)主站接收到配電開關(guān)發(fā)送的告警信號后，對故障進(jìn)行研判，下發(fā)遙控命令隔離故障點(diǎn)，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。但如果配電終端離線則與主站失去通信，主站系統(tǒng)無法對線路進(jìn)行研判故障，縮減客戶停電時間。

配電自動化終端對電網(wǎng)的作用：（1）三遙。即遙測、遙信、遙控。（2）對故障進(jìn)行自動檢測與識別,自動化終端運(yùn)行過程中可以及時捕捉到的故障信息主要包括發(fā)生故障的方向、故障電流電壓值、故障發(fā)生的時間及歷時、小電流接地故障電流等幾個方面。（3）對負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測。負(fù)荷監(jiān)測功能主要適用于TTU，用于檢測記錄配電變壓器低壓側(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)。部分供電企業(yè)設(shè)計的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，要求DTU和FTU也具有負(fù)荷監(jiān)測功能，能夠記錄線路的主要運(yùn)行參數(shù)。（4）對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中要是可以實現(xiàn)電能質(zhì)量的監(jiān)測功能，則可以節(jié)省建立專門的監(jiān)測系統(tǒng)所需要的額外的資金。使用自動化系統(tǒng)來進(jìn)行對電能質(zhì)量的監(jiān)測，主要是自動化終端可以實時收集電能的質(zhì)量信息。以前受到造價的影響，配電終端使用微處理器處理能力不足，但現(xiàn)在設(shè)計的新產(chǎn)品通常會都采用快速數(shù)字信號處理芯片（DSP）與三十二位RISC微處理器，既能夠保證基本的測控功能，又可以完成對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)實時采集處理和上傳功能。（5）斷路器在線監(jiān)測。用于斷路器監(jiān)控的配電終端通過檢測記錄斷路器累計切斷故障電流的水平、動作時間、動作次數(shù)可以監(jiān)視斷路器觸頭受電腐蝕的程度以及斷路器的機(jī)械性能，為評估斷路器運(yùn)行狀態(tài)并實施狀態(tài)檢修提供依據(jù)。（6）支持多種通信方式及通信協(xié)議。自動化終端是自動化系統(tǒng)的基本控制單元。自動化終端和電網(wǎng)的子站或者主站通信，把終端收集的信息進(jìn)行上報，接著同時接收子站或主站傳送的各種控制命令；對下要求與附近的配電變壓器配變終端（TTU）通信，配變終端的信息通過配電終端傳達(dá)到子站或者主站；配電終端內(nèi)部的通信，比如開閉所或者環(huán)網(wǎng)柜的配電終端采用分散式設(shè)計，分散的監(jiān)控單元與通信控制單元之間需要通信，配電終端與站內(nèi)或開關(guān)設(shè)備等其他智能控制單元之間也需要通信。（7）遠(yuǎn)程維護(hù)、診斷和自診斷功能。配電終端安裝在柱上或戶外這一特定環(huán)境，而且數(shù)量大，不可能靠人工維護(hù)，因此終端本身具有完備的自診斷、自恢復(fù)能力，同時具有遠(yuǎn)方維護(hù)功能，包括遠(yuǎn)方參數(shù)整定、遠(yuǎn)方下載、遠(yuǎn)方診斷。

二、配電終端在線率低的原因分析

1.終端離線數(shù)據(jù)統(tǒng)計

為了找到配電終端在線率低的具體癥結(jié)所在，對某地區(qū)的6——12月的終端離線原因進(jìn)行分析、歸納，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計。如表1。

表1 6-12月份終端離線情況統(tǒng)計表

可以看出，配電系統(tǒng)功能、設(shè)備缺陷占配電終端離線總時長的78%，是導(dǎo)致配電終端在線率低的主要癥結(jié)。所以配電系統(tǒng)功能、設(shè)備缺陷是此次解決的主要問題。

2.終端離線原因

通過調(diào)查研究，分析了終端離線的原因主要包括聯(lián)通基站至自動化機(jī)房通信鏈路介質(zhì)受損、配電自動化系統(tǒng)未設(shè)置告警提示音、配電自動化系統(tǒng)頻繁下發(fā)總召命令、專業(yè)培訓(xùn)不到位多方面原因。

三、提高配電終端在線率方法

1.調(diào)查發(fā)現(xiàn)終端信號上送過程是先由現(xiàn)場各個配電終端通過自身通信模塊將信上傳至聯(lián)通基站，聯(lián)通基站匯聚后再將信號通過傳輸介質(zhì)統(tǒng)一傳送至機(jī)房的配電系統(tǒng)路由器。但如果傳輸鏈路介質(zhì)受損，將導(dǎo)致系統(tǒng)判斷為所有終端離線，目前聯(lián)通基站至自動化機(jī)房之間只使用了一根網(wǎng)線用來傳輸數(shù)據(jù)。提升措施：升級傳輸介質(zhì)，提高數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性（1）新增一路光纖通道。從聯(lián)通基站敷設(shè)一條專用光纖至自動化機(jī)房，采用成品網(wǎng)線將光貓與路由器相連，光纖較網(wǎng)線具有抗電磁干擾性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、速度快、傳輸容量大、距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，更適應(yīng)未來智能電網(wǎng)的發(fā)展。（2）更換網(wǎng)線類別。將傳輸通道的原五類網(wǎng)線更換為超五類網(wǎng)線，網(wǎng)線的升級可增加傳輸速率，更小的時延誤差，此傳輸通道作為備用。

2.當(dāng)配電終端發(fā)生離線后，配電系統(tǒng)會報出XX終端監(jiān)視無應(yīng)答信號，但日常告警信息量較大，監(jiān)視無應(yīng)答信號報出時并無提示音，容易造成調(diào)度員漏監(jiān)不能再第一時間通知自動化人員消缺。提升措施：增加系統(tǒng)告警提示音。進(jìn)入配電自動化系統(tǒng)設(shè)置選擇“語音告警設(shè)定”選擇“報警允許”點(diǎn)擊進(jìn)入修改模式，輸入自動化維護(hù)員的賬號密碼正式進(jìn)入修改模式，雙擊“**開關(guān)監(jiān)視無應(yīng)答”信息“級別界面”選擇帶告警聲音的“4類報警級別”。

3.當(dāng)配電開關(guān)的遙測、遙信發(fā)生變化時，終端會耗用聯(lián)通3G手機(jī)卡上網(wǎng)流量與配電主站通信上傳信號，并且主站系統(tǒng)會定時向各個配電終端下發(fā)總召命令，配電開關(guān)再次耗用流量上傳信號，極易造成手機(jī)卡欠費(fèi)、終端離線。目前配電自動化系統(tǒng)默認(rèn)5分鐘一召喚。提升措施：更改總召喚周期。經(jīng)與專業(yè)負(fù)責(zé)人溝通，總召喚周期5-15分鐘都是允許的范圍值，15分鐘既不影響終端正常運(yùn)行，也可節(jié)省手機(jī)卡流量。進(jìn)入配電自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫FES通道表中將“總召喚周期”一欄選擇“15分鐘”。

4.配電自動化系統(tǒng)為新系統(tǒng)、新技術(shù)，自動化維護(hù)人員初次接觸，維護(hù)技能相對薄弱。提升措施：加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高維護(hù)人員技能水平。聯(lián)系配電自動化系統(tǒng)廠家、配電終端廠家、聯(lián)通公司等廠家技術(shù)人員為自動化人員進(jìn)行多次培訓(xùn)，并總結(jié)出常見問題的解決方法：

（1）分界型終端：明確離線方式，一種為直接離線，一種無線模塊在線終端離線；直接離線的設(shè)備?，F(xiàn)場查看控制器是否有電源問題：將控制器的LS纜拔出，測量電纜3-4腳有無220V電壓。若沒有電壓，可判斷為開關(guān)問題；若有220V電壓，再檢查控制器；排除電源問題后，連接控制器，查看通訊參數(shù)是否配置正確，或重新寫入通訊參數(shù)，看能否正常上線；排除配置問題后，可嘗試更換SIM卡，重新寫入通訊參數(shù)看能否正常上線。如果不能上線，基本可判定通訊模塊有問題；無線模塊在線終端離線的設(shè)備。檢查終端地址是否正確，如果終端地址設(shè)置正確，就可能是終端故障。

（2）電壓時間型終端（分段）：現(xiàn)場查看控制器是否有電源問題：將控制器的PT纜拔出，測量1-3腳電源側(cè)電壓和2-3腳負(fù)荷側(cè)電壓，根據(jù)現(xiàn)場PT電纜電壓情況可以推測問題是否在于一次側(cè)PT燒毀或者PT接線錯誤；排除電源問題后，可按照分界型控制器的處理方法來處理。

（3）電壓時間型終端（拉手）：現(xiàn)場查看拉手開關(guān)兩側(cè)的隔離刀閘是否有一側(cè)是在合位；確認(rèn)一側(cè)在合位后，查看是否有電源問題，可按照分段控制器的PT問題來處理；排除電源問題后，可按照分界型控制器的處理方法來處理。

（4）環(huán)網(wǎng)柜：對于光纖通信的設(shè)備，可先通過ONU判斷光纖通斷；若光纖通信正常，可查看電源模塊輸出是否正常；最后可與主站核對地址。

四、結(jié)束語

綜上所述，為提高配電終端在線率，一定要從生產(chǎn)現(xiàn)場實際出發(fā)，采用恰當(dāng)合理的方式對配電終端在線率進(jìn)行提高，還要通過對科學(xué)指標(biāo)的計算以及相應(yīng)的輔助裝置來提高終端在線率，保證配網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]林功平.配電自動化終端技術(shù)分析[J].電力系統(tǒng)自動化，3003（12）.

[2]謝華.配電自動化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢水利科技[J].2007（1）.

圖4 新的解空間樹

得出仍為原來的解，表示這樣的解空間樹也是可行的。那么，其他例子能不能適用呢？

對于上面所舉的四皇后問題，我們做同樣的討論。

圖5 四皇后問題解空間樹

圖5 是四皇后問題的不完全解空間樹，由此可知，除去根節(jié)點(diǎn)空之外，其余節(jié)點(diǎn)處表示這n個皇后，也可以表示n后問題的解空間。

n后問題和旅行售貨員問題都可以通過新的形式的解空間樹來表示其解空間。不難發(fā)現(xiàn)，上面兩例的共同點(diǎn)是它們的解空間樹都是排列樹，其中的每一個節(jié)點(diǎn)可以表示其排列樹中的一個元素。

而對于像0-1背包、換錢問題這類的子集樹問題，由于是從n個元素中找出幾個組成滿足一定條件的子集，并不是每個元素都會選中，所以一個元素代表一個節(jié)點(diǎn)形式的解空間樹無法表示其解空間。

4 總結(jié)

由上述的幾個例子可以看出，通過解空間樹可以直觀的表示出問題的解空間，幫助對于問題的求解，本文通過對不同形式的解空間樹的分析，運(yùn)用回溯法、分支定界法等解決實際問題。本文的重點(diǎn)是提出了一種一個節(jié)點(diǎn)代表一個元素的新的解空間樹的形式，通過對例題的分析可知：這種形式的解空間樹只能表示一般的排列樹的解空間，而對于并非所有元素都選中的子集樹則不適用。新形式的解空間樹雖然不具有普適性，但卻為這類算法的研究帶來了一個新的研究方向。

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