配電自動化終端常見故障及運維優(yōu)化

馬 遷，張 潔

（國網(wǎng)同心縣供電公司，寧夏吳忠 751100）

自動化終端在我國目前配電體系中應用較為普遍，是整個配電系統(tǒng)的運行基礎，監(jiān)控結果越準確，電網(wǎng)運行越安全穩(wěn)定。在整個自動化體系中，配電體系終端設施是其功能實現(xiàn)的重要部件。隨著運行時間的增加，由于設備磨損、技術及工藝調(diào)整等實際情況，其運行情況可能會發(fā)生變化，穩(wěn)定性變差。一旦終端配電設施出現(xiàn)故障，調(diào)度人員沒有可參考數(shù)據(jù)，直接影響到整個網(wǎng)絡的運行安全。所以，目前的首要問題是，加強配電終端設施的研究，加大管理力度，提高運維效率。

1 配電自動化控制終端概述

目前配電系統(tǒng)的自動化終端主要是基于原有配電結構，選擇一些滿足實際監(jiān)控需求、具備遠程及在線控制的現(xiàn)代化設施。發(fā)揮光纖數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的優(yōu)勢，研發(fā)出的新型監(jiān)控設施，可起到故障隔離的作用，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性更高，企業(yè)的經(jīng)營收益更有保障。

①功能更完善。應用了自動化終端設施后，進一步完善了整個電力網(wǎng)絡的通信、調(diào)度、檢測及控制等多重功能。及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的非正常電流及電壓變化。②配電系統(tǒng)的非常規(guī)數(shù)據(jù)獲取和分析，在配電系統(tǒng)中安裝自動化終端設施外，可快速鎖定故障源，并將問題數(shù)據(jù)隔離。此外，自動化終端設施具備實時采集功能，大幅提升了問題的曝光率和解決效率。如果電壓或者電流等數(shù)據(jù)在運行中出現(xiàn)異常，該設施可以及時上報并協(xié)助相關人員進行檢測。該設施可以在第一時間內(nèi)鎖定故障發(fā)生地點以及時間等。③可隨時檢測電能的運行質(zhì)量。常規(guī)狀態(tài)下，如果電網(wǎng)中電壓閃變，非常規(guī)波動時，該設施可快速提取這些異常數(shù)據(jù)，并獲取計算結果。④對配電網(wǎng)中的斷路設備實施在線監(jiān)控。該設備可以隨時監(jiān)測斷路器的工作情況，運行頻率，設備性能以及觸頭的性能變化等，為設備檢修和運行提取有效的數(shù)據(jù)。⑤PLC 在目前配電系統(tǒng)的自動化終端設施中較為普遍，一旦線路出現(xiàn)故障可自動分段、電源自投設施、無功補償類設施的切換等相關操作。此外，在實際應用中，用戶可根據(jù)自身的使用需求，完成相關模塊程序的編制，加強管控，提高設備運行的工作效率。

2 配電自動化終端的常見故障分析

2.1 主站與子站的配合

正常狀態(tài)下，自動化終端在整個配電系統(tǒng)的運行是按照特定層次分布。所以，在整個配電系統(tǒng)運行過程中，自動化終端主要起到故障數(shù)據(jù)的鎖定以及分析等相關功能。其中，該設備科快速鎖定故障發(fā)生的部位，能夠在有效的時間內(nèi)完成故障的排除和分離工作。在系統(tǒng)運行中，需要將問題鎖定以及功能調(diào)整等分成不同的任務來完成。在故障分析過程中，主站發(fā)揮著重要的作用，子站作為其輔助執(zhí)行設備，一旦主站出現(xiàn)問題，也可以獨立完成任務的處理工作，滿足系統(tǒng)的正常運行需求，不會影響到問題的處理能力。在整個終端設施的運行中，子站可快速搜集相關數(shù)據(jù)并及時反饋電網(wǎng)的恢復供電范圍。

2.2 配電自動化終端漏報故障

在配電網(wǎng)絡的監(jiān)控過程中，如果設備運行數(shù)據(jù)不完整，那么系統(tǒng)會自動檢索遺漏的信息，并及時進行補充。如果發(fā)生問題的供電網(wǎng)絡開關無法正常運行，那么會影響定位的準確性。如果出現(xiàn)問題，首先是記錄問題檢查電流是否滿足要求，是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏。隨后進一步排查問題并核實是否出現(xiàn)漏報。在配電網(wǎng)絡運行中，突發(fā)跳閘或者系統(tǒng)運行中斷應及時進行排查和處理，按照流程排查報警的準確性。

2.3 通信中斷

如果自動化終端監(jiān)測中，主站系統(tǒng)顯示狀態(tài)為離線，那么整個配電網(wǎng)的通信是中斷狀態(tài)，必須及時找出問題原因，并快速解決。從其誘發(fā)成因來看，主要分為以下兩種：①所處區(qū)域內(nèi)連接通訊的線路出現(xiàn)異常，以至于網(wǎng)絡中斷。②由于設備本身發(fā)生變化，影響通信系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。當發(fā)生類似問題時，必須要第一時間上報該部門的主管負責人，并進一步查找原因，判斷是否通信設施異常。如果是通信異常，必須組織專業(yè)人員盡快排查，并及時消除故障所處區(qū)域的問題。

2.4 環(huán)網(wǎng)運行

目前我國的電網(wǎng)運行中大多處于開環(huán)狀態(tài)，如果在短時期內(nèi)處于閉環(huán)運行時，該系統(tǒng)無法準確鎖定故障點，由于閉環(huán)狀態(tài)時長較短，那么警報是最佳的問題處理方式。此外，異常信息涵蓋了設備的運轉(zhuǎn)功率、故障隔離措施以及相關處理方案等。

2.5 單相接地故障

從我國現(xiàn)階段的技術水平來看，目前我國配電系統(tǒng)主要應用小電流接電模式。當接電為單項操作時，不能單憑電氣量調(diào)控來鎖定故障，可發(fā)揮開關監(jiān)控終端完成無功電流和功率等信息的采集，按照其排隊情況來進一步確定拉閘選線方式。從具體實施情況來看，應用了該技術后，命中率明顯上升。

2.6 多重故障處理

當某一線路上同時出現(xiàn)多項異常數(shù)據(jù)時，自動化監(jiān)測系統(tǒng)也可以快速鎖定，輔助工作人員有效解決問題。正常情況下，當一條分支線多處發(fā)生故障，系統(tǒng)會將其視為一個故障來解決，處理完成后進一步排查其他線路上的問題。如果問題產(chǎn)生于單相接地，那么其問題可能來源于上一次單相接地操作時引發(fā)的。

3 配電自動化終端運維管理優(yōu)化建議

當前配電系統(tǒng)的常見問題，主要產(chǎn)生于供電局的終端設施管控和維護中，設備離線是較為普遍的問題，系統(tǒng)運行安全受到影響，用戶的正常用電需求無法保障。

3.1 數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一處理

①對所應用的監(jiān)控設施以及相關操作系統(tǒng)的工作情況進行分析，準確獲取相關數(shù)據(jù)并留存。如果離線故障涉及到多個網(wǎng)絡地址時，必須在第一時間內(nèi)查看設備的工作情況，并查看告警數(shù)據(jù)，盡快查出問題的產(chǎn)生原因。如若運行中遇到突發(fā)情況，自動化監(jiān)控系統(tǒng)也能夠快速捕捉問題并發(fā)出警報。②快速提取有參考價值的歷史信息。如果發(fā)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)中涵蓋電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)時，可輔助工作人員完成自動化設施發(fā)生異常的主要原因。有了數(shù)據(jù)保障，大幅提高了員工的問題處理效率，線路突發(fā)異常的狀況明顯下降。③提高現(xiàn)有數(shù)據(jù)的應用價值。工作人員在排查故障原因時，要善于挖掘原有數(shù)據(jù)資源的優(yōu)勢，參考之前的故障處理方案，快速查找問題的誘發(fā)原因，認真分析當前故障類型和已有數(shù)據(jù)之間的密切關聯(lián)，制定一套科學、有效的終端設備評價體系。

3.2 配電自動化終端缺陷閉環(huán)控制

認真分析我國當前配電系統(tǒng)終端設施中的常見問題，組建一套科學有效的閉環(huán)管理體系。在實際應用中，閉環(huán)管理體系由多個不同的模塊組合而成，有問題數(shù)據(jù)提取、故障原因鎖定、問題處理工作的科學分配、故障點的管控、運行中常見問題的處理模式、已解決的問題反饋和跟蹤、最終處理結果的審定等多種結構。上述功能模塊中，問題數(shù)據(jù)的提取主要根據(jù)現(xiàn)場使用需求，工作人員快速鎖定缺陷所處位置及相關數(shù)據(jù)，最終將這些資料輸送到企業(yè)內(nèi)部的審核機構，由工作人員對其情況做進一步處理。關于缺陷點的判定主要是根據(jù)配電系統(tǒng)運行中所發(fā)出的異常警報，找出問題所處關鍵點，誘發(fā)原因以及最終的解決方案。缺陷監(jiān)管主要是由專門的人員根據(jù)現(xiàn)場的需求來妥善安置，提高問題的解決效率。當缺陷點被解決后，工作人員要及時將其工作情況反饋給上級主管部門。最終處理結果的終端審定，由專門的管理人員將已處理完成的異常數(shù)據(jù)進行歸檔和存儲。隨后再由相關人員對其解決情況進行最終審定，確認無誤后方可實施后續(xù)操作。

3.3 配電終端通信中斷問題的運維優(yōu)化

當維護人員到達到施工現(xiàn)場后，需要重點查看配電站的電源工作狀態(tài)，其電源的指示燈是否正常。若是終端設施的電源出現(xiàn)問題，則需要進一步排查開關是否處于閉合狀態(tài)，隨后再查看配電房內(nèi)的電氣開關狀態(tài)。如果開關均無異常情況，則需重點查看壓變柜的熔絲是否正常連接，并查看接線端子的連接情況。此時可借助萬用表來測量正負極電壓數(shù)據(jù)，是否保持在48 V，如果發(fā)現(xiàn)異常，則需要對電壓異常的端子做緊固處理。中斷現(xiàn)象還無法有效解除，那么可能是由于其內(nèi)部的電壓轉(zhuǎn)換設備無法正常工作導致，影響電壓的穩(wěn)定輸出，需要將此情況上報主管機構，并聯(lián)系生產(chǎn)廠家上門處理。除此之外，當其內(nèi)部的電源板性能被破壞時，也可選用同樣的處理模式。如排查過程中未發(fā)現(xiàn)電源燈異常，那么需要進一步排查網(wǎng)絡的接口、線路等是否有效連接。隨后對其內(nèi)部的終端設備運行情況進行排查，是否正常使用，表面的溫度是否正常等，如果發(fā)現(xiàn)異常可嘗試重啟設備。如果新建的配電網(wǎng)絡運行中發(fā)生中斷、離線等問題，那么需要檢查主站結構中的相關數(shù)據(jù)配置情況，及時排除問題，保證系統(tǒng)正常運行。

3.4 強化終端驗收投運管理力度

在排查過程中，終端設施的質(zhì)量是影響其正常工作的重要原因。所以，有關部門要加強對終端設施的管理，入場前必須要嚴格按照審批流程，認真查驗其質(zhì)量，以保證各類終端設施達到建設要求。除此之外，也要加強對終端設施的調(diào)試管理，保證其性能穩(wěn)定。當現(xiàn)場質(zhì)量驗收達標后，其安裝調(diào)試也必須要嚴格按照流程進行，以保證供電網(wǎng)絡的平穩(wěn)運行。在進行終端設施質(zhì)量驗收時，工作人員需要逐步健全和完善相關工藝流程，以保證系統(tǒng)平穩(wěn)運行，為人們提供更高質(zhì)量的服務。

3.5 提升日常運維管理科學性

3.5.1 積極利用日在線率狀態(tài)監(jiān)控方法

隨著科技的不斷進步，國家在新能源的研發(fā)上投入了更大的力度。目前應用在供電局上的電池多安裝在室外，電能主要來源于太陽能板和備用電源?，F(xiàn)階段的監(jiān)測工作主要選用曲線監(jiān)測方式，可有效避免由于線上監(jiān)控終端離線率較高等問題。通過對其每日監(jiān)測上線的時間曲線變化，可隨時掌控太陽能板的變化情況。通過對其離線時間點的曲線變化分析，可進一步分析其能源的性能變化，并反映該設備的工作情況。為了提高其應用效率，應切實發(fā)揮其職能，為其提供良好的運行環(huán)境。①做好其上線和離線變化等相關信息的統(tǒng)計和管理。②對其數(shù)據(jù)進行反饋，得出最后的變化曲線。

3.5.2 優(yōu)化終端取電方式

隨著對故障指示器功能、通信實時性、取電裝置可靠性的要求越來越高，部分故障指示器已實現(xiàn)二遙功能，遙測上傳需要終端實時在線，就當前的取電方式應用情況來看，終端上線率并不高，因此工作人員必須要及時改進和優(yōu)化現(xiàn)有技術。新型架空自動化終端電源取電裝置，實現(xiàn)為小功率配網(wǎng)自動化終端提供不間斷、穩(wěn)定的工作電源，可取代目前廣泛使用的TA 和太陽能電池取電裝置，具有成本低、安裝簡單、可靠性高等特點。對于新建的閉環(huán)供電系統(tǒng)，供應點常選擇220V 的交流電。經(jīng)過改革后發(fā)現(xiàn)，上線率較以往有了明顯提升，最高可達99%，其運行更安全穩(wěn)定，優(yōu)勢更明顯。

3.6 開展設備全生命周期工作，加強質(zhì)量管控的閉環(huán)管理

①加強對終端設施的質(zhì)量管理。健全和完善其內(nèi)部體系，正確評價設備的軟件運行以及硬件質(zhì)量情況。為了加強該體系的運行質(zhì)量管控，要隨時了解設備的工作狀況，并對其硬件設施質(zhì)量實施評估。在實際管理中，工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)運行中潛在的風險，為維護人員正常工作提供更有價值的參考數(shù)據(jù)。②對其運行全過程實施監(jiān)控。建立閉環(huán)監(jiān)控體系，及時發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題，并不斷優(yōu)化和完善。按照招投標需求，加強產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管，提高監(jiān)管效率，減少失誤率。

4 結束語

配電網(wǎng)絡中引進自動化終端后，大幅減輕了人員工作強度，檢測效率明顯提升，是符合時代發(fā)展的必然趨勢。終端監(jiān)控體系的科學運用，我國電網(wǎng)維護工作更安全穩(wěn)定。在科技的帶動下，我國配電網(wǎng)內(nèi)的技術也在不斷升級和進步，其模塊更規(guī)范、便捷、智能化程度更高。在今后的工作中，還應重點關注企業(yè)的風險防范意識以及評估能力的提升，從源頭上加強管控，逐步健全和完善現(xiàn)有的維護監(jiān)控系統(tǒng)，充分發(fā)揮自動化終端的優(yōu)勢，提高維護質(zhì)量，為社會經(jīng)濟發(fā)展輸出更多優(yōu)質(zhì)的能源。