基于配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維的典型缺陷案例分析

許軍

摘 要：配電網(wǎng)運(yùn)維是電力運(yùn)維系統(tǒng)中面向電力用戶的最后一環(huán)，在電力運(yùn)維系統(tǒng)中在為電力用戶提供優(yōu)質(zhì)電能的同時(shí)，也為電力客戶帶來(lái)了良好的用電體驗(yàn)。所以，配電環(huán)節(jié)成為電力運(yùn)維企業(yè)與客戶的一個(gè)橋梁，影響著客戶的最終用電體驗(yàn)，而且影響著客戶對(duì)供電企業(yè)的評(píng)價(jià)。對(duì)于基于配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維的典型缺陷案例分析，能提高供電企業(yè)服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于其研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；電力；運(yùn)維系統(tǒng)；使用體驗(yàn)

1 國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)存問(wèn)題

筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)很多早期建設(shè)完成的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中由于各種問(wèn)題的存在，使得電網(wǎng)運(yùn)維的投入和產(chǎn)出不成比例，尤其是在技術(shù)方面的缺陷。配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)案例如圖1所示。

1.1 配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱且存在缺陷

要保證配電網(wǎng)自動(dòng)化以及管理系統(tǒng)的優(yōu)化，最基本的是要實(shí)現(xiàn)良好的配電網(wǎng)規(guī)劃以及配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)。但是，在我國(guó)早期建設(shè)完成的配網(wǎng)網(wǎng)架中比較普遍存在的是轄射狀網(wǎng)架，而且其中的饋線分段數(shù)數(shù)量有限，還存在分段不合理等問(wèn)題。

雖然，目前很多的配電網(wǎng)已經(jīng)搭建了“手拉手”聯(lián)絡(luò)線，但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在饋線備用容量不足的問(wèn)題，所以在故障發(fā)生時(shí)轉(zhuǎn)帶不足以對(duì)側(cè)大量負(fù)荷。而且，筆者通過(guò)很多案例總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，很多的配電網(wǎng)在“手拉手”聯(lián)絡(luò)線建設(shè)中出現(xiàn)了從主變站的同一10 kV母線引出兩條饋線的情況，這使得備用能力大大降低。

正是由于這些缺陷的存在，才導(dǎo)致了配電網(wǎng)靈活性不高，在緊急情況出現(xiàn)時(shí)難以及時(shí)應(yīng)對(duì)，使得配網(wǎng)自動(dòng)化的整體性能受到了很大的限制。

1.2 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及設(shè)備不成熟

我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)早期，配網(wǎng)自動(dòng)化的系統(tǒng)建設(shè)中是借助主網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化以及輸變電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，但是其僅僅是通過(guò)簡(jiǎn)單的移植實(shí)現(xiàn)的，缺少了對(duì)整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)的考量。

所以，造成了配網(wǎng)自動(dòng)化主站功能建設(shè)中，缺少了對(duì)配網(wǎng)調(diào)度以及管理的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和綜合考量，僅僅是簡(jiǎn)單復(fù)制了主網(wǎng)調(diào)度的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）功能，不僅沒(méi)有實(shí)現(xiàn)特色的配網(wǎng)自動(dòng)化，而且配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)用功能也受到了很大的限制。

另外，在早期建設(shè)完成的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，由于建設(shè)初期的工藝水平有限，配網(wǎng)的一次設(shè)備比輸變電一次設(shè)備差很多，而且缺少了對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的量測(cè)、電動(dòng)控制等方面的適配，導(dǎo)致了自動(dòng)化的施工難度加大。

1.3 工程實(shí)施難度大

筆者結(jié)合配網(wǎng)自動(dòng)化理論知識(shí)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比較于輸電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)于設(shè)備的要求更高，而且建設(shè)規(guī)模也更大，所以技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)管理的難度很大。

1.4 配網(wǎng)管理的信息化程度不高

配網(wǎng)管理信息化程度不高一方面體現(xiàn)在配網(wǎng)管理基礎(chǔ)不高，這主要是由于管理手段落后以及配網(wǎng)信息化程度不高造成的。早期建設(shè)的配網(wǎng)自動(dòng)化工程，不僅缺少必要的配電網(wǎng)信息化以及自動(dòng)化模型規(guī)范，而且很多的功能應(yīng)用存在缺陷。

另一方面是由于配電網(wǎng)基建與改建過(guò)程中，配網(wǎng)自動(dòng)化圖形以及數(shù)據(jù)的維護(hù)與此不相匹配。最終，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，完整性不足，使得系統(tǒng)的信任度下降。

最后，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中還存在配網(wǎng)模型不規(guī)范、不完整等問(wèn)題，使得配網(wǎng)管理信息化程度不高。

1.5 配網(wǎng)GIS難以滿足動(dòng)態(tài)應(yīng)用

配電網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)維過(guò)程中，不僅設(shè)備點(diǎn)多面廣，而且在很大程度上受到地理環(huán)境的影響。所以，在配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)過(guò)程中需要充分考量地理環(huán)境的影響。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)平臺(tái)就是GIS，這也是配網(wǎng)建模和圖形的主要來(lái)源。不過(guò)在實(shí)際建設(shè)中，二次開(kāi)發(fā)廠商由于對(duì)配網(wǎng)管理的理解不夠透徹，對(duì)流程掌握不夠徹底，對(duì)于GIS對(duì)配網(wǎng)的建模研究不夠深入，使得實(shí)際建設(shè)中僅僅能夠滿足系統(tǒng)的靜態(tài)應(yīng)用，卻難以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)分析、應(yīng)用等動(dòng)態(tài)功能需求。

而且，在實(shí)際建設(shè)中GIS與SCADA主站的模型、圖形和接口設(shè)計(jì)不夠精密，解決方面也不夠周全，后期的很多功能也不具有實(shí)用性。

2 基于配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維的典型缺陷案例

2.1 北京合縱科技環(huán)網(wǎng)柜“遠(yuǎn)方/就地”把手功能故障分析

2.1.1 案例實(shí)況

在H687環(huán)網(wǎng)單元調(diào)控過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)“遠(yuǎn)方/就地”的切換把手在“就地”位置時(shí)，該柜2#及3#間隔開(kāi)關(guān)依然能夠進(jìn)行遙控操作。

2.1.2 故障分析

首先，要檢查“遠(yuǎn)方/就地”把手的接線情況，尤其要對(duì)把手的接點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)排查，對(duì)照相應(yīng)圖紙，將接線錯(cuò)誤逐一排除，還要注意檢查“遠(yuǎn)方/就地”把手內(nèi)部節(jié)點(diǎn)是否存在粘死的情況。

其次，要對(duì)把手工作狀況進(jìn)行檢查，如果切換把手之后后臺(tái)的“遠(yuǎn)方/就地”信號(hào)變位變正常，說(shuō)明把手存在故障，就需要斷開(kāi)操作電源用萬(wàn)用表檢查把手的節(jié)點(diǎn)開(kāi)閉情況，逐一排除把手的故障。

2.1.3 故障解決措施

在故障排除過(guò)程中首先要按照設(shè)計(jì)的總要求，檢查DTU控制回路是否接線正常，是否接入“遠(yuǎn)方”控制回路。當(dāng)問(wèn)題確定之后，調(diào)試人員要將問(wèn)題及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)方，將DTU分合閘控制回路修改正確，保證“遠(yuǎn)方”控制回路完整性。

更改接線完成之后還要對(duì)線路進(jìn)行二次檢驗(yàn)，保證開(kāi)關(guān)分合閘各項(xiàng)功能正常。

2.2 翁源局小鎮(zhèn)線派出所環(huán)網(wǎng)柜遙信信號(hào)異常案例分析

2.2.1 案例實(shí)況

配電檢修過(guò)程中，要查閱主站的投運(yùn)記錄首先確保驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)的信號(hào)正常，而且要排除遙信點(diǎn)號(hào)不對(duì)應(yīng)的情況，就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的操作確認(rèn)。

另外，還要用筆記本連接DTU，對(duì)遙信信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)，在實(shí)際檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)信號(hào)出現(xiàn)異常，表現(xiàn)為4個(gè)間隔開(kāi)關(guān)位置信號(hào)與實(shí)際不符。其中，對(duì)DTU接線進(jìn)行仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)的遙信板背板指示燈有的燈顯示異常，而卻有的明顯亮度不夠，而且大多數(shù)集中在DI1板，所以初步判斷是遙信板問(wèn)題。但是，在遙信板更換之后，故障并沒(méi)有排除，所以故障不在遙信板。因此，二次判定其故障存在于判斷遙信回應(yīng)，檢修人員根據(jù)判斷將那個(gè)背板排線解開(kāi)，對(duì)信號(hào)正電源進(jìn)行檢查，通過(guò)萬(wàn)用表檢查發(fā)現(xiàn)信號(hào)電源沒(méi)有問(wèn)題，這說(shuō)明輔助節(jié)點(diǎn)沒(méi)有問(wèn)題。隨后，進(jìn)行公共電源檢查，發(fā)現(xiàn)DI1板的DI1-9節(jié)點(diǎn)的遙信負(fù)電源存在異常，其數(shù)值顯示不穩(wěn)定。根據(jù)異常進(jìn)行進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)此處的遙信電源的接線接觸不良，出現(xiàn)了虛接的情況。將接線重新接好，信號(hào)顯示正常。

2.2.2 預(yù)防措施

在網(wǎng)柜遙信信號(hào)異常檢修過(guò)程中，要詳細(xì)檢查某一端子排上并接多條二次接線情況，尤其是對(duì)其出現(xiàn)的接觸不良的情況。而且要加強(qiáng)終端箱內(nèi)環(huán)境巡視，對(duì)可能出現(xiàn)的二次線出現(xiàn)銹蝕、凝露等問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，并做好后期的封堵以及除濕等基本保障工作。與廠家及時(shí)溝通，提醒其完善整改工作。

3 結(jié)語(yǔ)

基于配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)從工程建設(shè)初期抓起，要強(qiáng)化工程施工責(zé)任制，從根源上杜絕工程缺陷的出現(xiàn)。其次，要加強(qiáng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和個(gè)人的業(yè)務(wù)能力，保證當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)解決，保證配網(wǎng)自動(dòng)化功能的完美實(shí)現(xiàn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]崔椿洪.淺析配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)對(duì)供電可靠性的影響[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（23）：198-199.

[2]林霞，時(shí)永，李強(qiáng)，等.基于DG接入的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)策略的研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016（13）：137-144.