一種配電終端設(shè)備變更在線監(jiān)控模塊的研制

孫婷婷

摘 要：在電網(wǎng)運(yùn)行中，配電線路中的設(shè)備變更情況比較常見，為保證設(shè)備變更效率，確保電網(wǎng)調(diào)度水平，必須研發(fā)一種新型的配電終端設(shè)備變更在線監(jiān)控模塊，從而保證設(shè)備變更能夠得到動(dòng)態(tài)監(jiān)控，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤調(diào)度導(dǎo)致的電網(wǎng)運(yùn)行事故。文章主要研究了這一在線監(jiān)控模塊，以期實(shí)時(shí)控制配電終端設(shè)備變更，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行水平。

關(guān)鍵詞：配電終端;設(shè)備變更;在線監(jiān)控模塊

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.049

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于電力需求越來越大，這對(duì)于更好地滿足人們的生產(chǎn)生活需求起到了重要的促進(jìn)作用。但正是由于越發(fā)復(fù)雜的電力供應(yīng)，使得配電終端設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)變更情況，如果設(shè)備變更沒有得到及時(shí)回應(yīng)，就會(huì)影響整體的電網(wǎng)運(yùn)行效率，影響人們正常的生產(chǎn)、生活秩序。

基于此，通過研發(fā)一種配電終端設(shè)備變更在線監(jiān)控模塊，并將其應(yīng)用到主站及調(diào)度運(yùn)行過程中，能夠從技術(shù)上完善設(shè)備變更不及時(shí)或漏報(bào)的問題，補(bǔ)充管理流程上的延遲、漏報(bào)情況，從而確保電網(wǎng)調(diào)度水平及效率提高，更好地滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行需求。

1 項(xiàng)目背景

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電線路設(shè)備變更（例如負(fù)荷改接、設(shè)備更換、退運(yùn)等）時(shí)有發(fā)生?，F(xiàn)有的設(shè)備變更流程基本是管理手段，由各縣區(qū)局在變更后將設(shè)備變更單提交設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行部門相應(yīng)專業(yè)審批后再流轉(zhuǎn)自動(dòng)化專業(yè)進(jìn)行變更，常常存在漏報(bào)、延遲上報(bào)的現(xiàn)象，導(dǎo)致主站自動(dòng)化系統(tǒng)綁定設(shè)備臺(tái)賬未能及時(shí)變更[1]。

同時(shí)，GIS單線圖繪圖人員也會(huì)存在繪圖時(shí)誤刪、誤改設(shè)備臺(tái)賬的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致主站終端關(guān)聯(lián)設(shè)備變更或失效。如果相關(guān)設(shè)備在此期間出現(xiàn)檢修、斷電操作、故障跳閘或告警時(shí)，會(huì)造成調(diào)度監(jiān)控人員誤監(jiān)誤控，甚至誤調(diào)度導(dǎo)致電網(wǎng)事故事件，嚴(yán)重危害電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。2020年9月至2021年1月發(fā)現(xiàn)主站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)設(shè)備失效或錯(cuò)誤288次，通知現(xiàn)場運(yùn)維人員檢查原因，如表1所示。

配電現(xiàn)場發(fā)生設(shè)備雙編變更、本體更換、負(fù)荷改接等現(xiàn)場變更工作，主站系統(tǒng)未能同步修改，導(dǎo)致系統(tǒng)前置數(shù)據(jù)庫綁定設(shè)備失效或錯(cuò)誤，如圖1、圖2所示。

導(dǎo)致結(jié)果：調(diào)度監(jiān)控不能或錯(cuò)誤監(jiān)控現(xiàn)場終端，這就使得監(jiān)控出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致調(diào)度員日常檢修、轉(zhuǎn)電、事故處理時(shí)發(fā)生誤調(diào)度的情況，進(jìn)而影響電網(wǎng)調(diào)度的正常進(jìn)行。如果嚴(yán)重還會(huì)造成電網(wǎng)人身或設(shè)備安全事故事件，給電網(wǎng)調(diào)度帶來巨大的財(cái)力及物力損失。

設(shè)備變更電子化移交管理流程現(xiàn)狀存在缺陷，GIS平臺(tái)電子化移交環(huán)節(jié)無主站自動(dòng)化人員參與，在圖模發(fā)布后主站一旦未收到設(shè)備變更單，會(huì)導(dǎo)致主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)設(shè)備前置數(shù)據(jù)庫綁定設(shè)備失效或錯(cuò)誤[3]。GIS平臺(tái)人員繪圖錯(cuò)誤、誤刪設(shè)備、不規(guī)范繪圖均會(huì)導(dǎo)致主站數(shù)據(jù)庫失效或錯(cuò)誤。

主站系統(tǒng)將研制一個(gè)模塊軟件，可實(shí)時(shí)監(jiān)控配電設(shè)備的變更情況。一旦投運(yùn)終端綁定設(shè)備的雙編名稱、IP、GISID等發(fā)生變化，會(huì)實(shí)時(shí)形成告警事項(xiàng)，調(diào)度人員及自動(dòng)化人員可通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史查詢等手段監(jiān)控設(shè)備的變更內(nèi)容、變更時(shí)間，及時(shí)通知各現(xiàn)場負(fù)責(zé)人核對(duì)并整改，保證現(xiàn)場與主站圖示一致，避免終端變更造成的電網(wǎng)誤監(jiān)、誤控及誤調(diào)度事件[4]。

2 配電終端設(shè)備變更在線監(jiān)控模塊分析

自動(dòng)化終端關(guān)聯(lián)的設(shè)備如果發(fā)生了變更，現(xiàn)場變更并完成電子化移交，此時(shí)，主站終端關(guān)聯(lián)的設(shè)備如果發(fā)生變更，在數(shù)據(jù)庫讀取最新圖模后會(huì)自動(dòng)識(shí)別并比對(duì)關(guān)聯(lián)設(shè)備[5]。如果關(guān)聯(lián)設(shè)備GISID、設(shè)備名稱、IP發(fā)生變更，主站軟件模塊自動(dòng)變更內(nèi)容及變更時(shí)間，形成報(bào)警事項(xiàng)。

2.1 GIS傳輸圖模文件解析

主站解析并處理圖模文件（XML、SVG），解析的主要字段包括圖模文件中的GISID、設(shè)備名稱、設(shè)備IP、設(shè)備所屬饋線、站房等，解析后的文件存入主站SQL數(shù)據(jù)庫。

2.2 移動(dòng)識(shí)別原理

第一，檢測(cè)已投運(yùn)終端關(guān)聯(lián)的設(shè)備刪除，主站數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)設(shè)備失效。

原理：首先在comrtu表里找到字段BYSJMIDU，根據(jù)此字段判斷是否投運(yùn)，找出全部已投運(yùn)的終端，取出終端的名字和ID。然后，關(guān)聯(lián)combytedata遙信表，找出自動(dòng)化設(shè)備（有所屬終端的設(shè)備即為自動(dòng)化設(shè)備）。

根據(jù)combytedata表中的bjlx、bjid、bjcs三段式，對(duì)應(yīng)bjlx設(shè)備表（此處設(shè)備主要是開關(guān)、刀閘、保護(hù)、虛擬狀態(tài)量、故障指示器）查找對(duì)應(yīng)bjid的設(shè)備。如果設(shè)備表中找不到此設(shè)備，則輸出對(duì)應(yīng)校驗(yàn)結(jié)果[6]。

第二，檢測(cè)配電終端因雙編變更、負(fù)荷改接、間隔變更等工作導(dǎo)致現(xiàn)場雙編發(fā)生變化，主站數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)設(shè)備與現(xiàn)場不一致。

原理：首先在comrtu表里根據(jù)字段BYRTUKIND，分別取出DTU、FTU和故障指示器類型的終端，取出ID和名字，再通過combytedata遙信表和comfloatdata遙測(cè)表的bjlx、bjid找對(duì)應(yīng)終端下的設(shè)備，然后在設(shè)備表里面查出對(duì)應(yīng)設(shè)備的名字和對(duì)應(yīng)站房的名字[7]。

取出來以后，與對(duì)應(yīng)終端的名字對(duì)比，如果終端為FTU或者（非）實(shí)時(shí)故障指示器，則終端名字需包含對(duì)應(yīng)設(shè)備名字。如果配電終端為DTU，則終端名字需包含對(duì)應(yīng)設(shè)備的站房名字。如果不一致，則輸出對(duì)應(yīng)校驗(yàn)結(jié)果。

第三，檢測(cè)配電終端IP與對(duì)應(yīng)設(shè)備IP不一致問題。

原理：首先在comrtu表里根據(jù)字段STRMAINCHIPADDR，取出全部終端的ID、名字和IP，再通過combytedata遙信表和comfloatdata遙測(cè)表的bjlx、bjid找對(duì)應(yīng)終端下的設(shè)備。

在設(shè)備表里面查出對(duì)應(yīng)設(shè)備的名字和對(duì)應(yīng)的IP地址，取出來以后，與對(duì)應(yīng)終端的IP對(duì)比，如果不一致，則輸出對(duì)應(yīng)校驗(yàn)結(jié)果。

2.3 配電終端臺(tái)賬數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗(yàn)功能

系統(tǒng)支持校驗(yàn)配電終端關(guān)鍵臺(tái)賬數(shù)據(jù)質(zhì)量，主要包括：

第一，支持檢測(cè)已投運(yùn)終端的電表數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，如終端已投運(yùn)，但終端關(guān)聯(lián)的設(shè)備在設(shè)備表被刪除[8]。針對(duì)此問題，系統(tǒng)能夠檢測(cè)出終端的電表數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，然后針對(duì)此項(xiàng)問題進(jìn)行校驗(yàn)處理并糾正。

第二，支持檢測(cè)配電終端名稱與對(duì)應(yīng)設(shè)備名稱不一致問題，如果配電終端為FTU或者（非）實(shí)時(shí)故障指示器，則終端名字需包含對(duì)應(yīng)設(shè)備名字[9]。如果配電終端為DTU，則終端名字需包含對(duì)應(yīng)設(shè)備的站房名字。在檢測(cè)出此問題后，可以采取切實(shí)有效的解決措施，以排除故障，解決問題。

第三，支持檢測(cè)配電終端IP與對(duì)應(yīng)設(shè)備IP不一致問題，配電終端IP與對(duì)應(yīng)設(shè)備IP應(yīng)該一致[10]。在明確此問題后，應(yīng)采取對(duì)應(yīng)的處理措施，從而促進(jìn)兩者IP保持一致，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3 應(yīng)用前景

從2020年9月到2021年3月，自動(dòng)化維護(hù)人員持續(xù)對(duì)終端設(shè)備變更進(jìn)行了全面核查。每月開展1次核查，共開展了7次，共發(fā)現(xiàn)338臺(tái)終端關(guān)聯(lián)的開關(guān)設(shè)備，在發(fā)生變更后未及時(shí)上報(bào)，導(dǎo)致主站數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)設(shè)備失效或不一致。

截至2021年4月1日，陽江已投運(yùn)終端2071臺(tái)，占比16.3%。隨著配網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，配電設(shè)備變更日益頻繁，配電設(shè)備變更管理流程可以在一定程度上對(duì)其進(jìn)行管理，但在實(shí)際執(zhí)行中，往往存在延誤、漏報(bào)、誤報(bào)的現(xiàn)象，對(duì)配電主站圖示一致性造成較大的影響，從而影響調(diào)監(jiān)工作及電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

主站研制出配電設(shè)備實(shí)時(shí)變更模塊后，一旦發(fā)現(xiàn)主站終端關(guān)聯(lián)的一次設(shè)備發(fā)生變更，如IP改變、開關(guān)位置變更、負(fù)荷改接、一次設(shè)備拆除，或繪圖錯(cuò)誤導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)設(shè)備失效、變更，將實(shí)時(shí)通知主站，形成告警信息，并記錄歷史事項(xiàng)、變更發(fā)生時(shí)間等，同時(shí)可在歷史數(shù)據(jù)庫中查詢變更事項(xiàng)。

模塊研制并布置后，主站確認(rèn)并核對(duì)告警，組織縣區(qū)局閉環(huán)整改。通過歷史記錄中的統(tǒng)計(jì)查詢功能，可以對(duì)設(shè)備變更漏報(bào)、延遲形成統(tǒng)計(jì)記錄，作為系統(tǒng)運(yùn)行的考核數(shù)據(jù)?；诖讼到y(tǒng)的應(yīng)用，可以大力推廣。

從2020年9月開始，此監(jiān)控模塊已經(jīng)投入使用，并且還在持續(xù)使用。研究數(shù)據(jù)顯示，從2020年9月到2021年6月，通過應(yīng)用在線監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備變更的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，具體如圖3、圖4所示。

4 結(jié)語

電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎電力用戶的正常用電，更與社會(huì)民生息息相關(guān)，因此，為保障社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，就必須保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量[11]。

但是，由于電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性，使得配電終端設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)變更情況，如果對(duì)變更情況不夠了解，甚至出現(xiàn)誤報(bào)的情況，就會(huì)影響整體電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)此，需要研究一種有效的設(shè)備變更監(jiān)控模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備變更的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行效益[12]。

通過應(yīng)用配電終端設(shè)備變更在線監(jiān)控模塊，能夠從技術(shù)上完善設(shè)備變更不及時(shí)或漏報(bào)的問題，補(bǔ)充管理流程上的延遲、漏報(bào)。

主站可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備變更未及時(shí)通知主站，造成的終端關(guān)聯(lián)設(shè)備失效、變更問題，杜絕了圖實(shí)不一致，解決了變更導(dǎo)致的誤調(diào)度、誤控、誤監(jiān)、轉(zhuǎn)電或事故處理不及時(shí)等問題，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。另外，還可以檢查出繪圖人員因繪圖失誤造成的自動(dòng)化開關(guān)誤繪制、誤刪除問題，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱昌勇，王秀麗，呼小亮，等.一種基于CAN總線和IO同步的分布式配電終端[J].中國科技信息，2018（21）：93-95.

[2] 王風(fēng)華，康童，朱吉然，等.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的分布式配電終端自描述信息模型研究[J].湖南電力，2021，41（3）：42-45，57.

[3] 劉同斌，陳曉湖，何曄文.一種基于爬蟲技術(shù)的多源配電網(wǎng)運(yùn)行報(bào)表自動(dòng)生成及管理工具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)電信息，2020（36）：126-127.

[4] 袁進(jìn)，盧志剛，袁旭峰，等.基于智能換相開關(guān)的配網(wǎng)三相不平衡負(fù)荷在線調(diào)整[J].新型工業(yè)化，2019，9（5）：114-123.

[5] 劉飛，林金樹，肖中波，等.10kV配網(wǎng)架空線路在線測(cè)溫傳感器設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化儀表，2020，41（10）：30-33.

[6] 李博達(dá)，熊宇峰，任正偉，等.臺(tái)風(fēng)期間考慮配電終端功能可用性的配電網(wǎng)重構(gòu)方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2021，45（4）：38-44.

[7] 任偉，徐子立，宋曉林，等.基于數(shù)據(jù)挖掘的配網(wǎng)數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行特性監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法研究[J].高壓電器，2020，56（8）：183-191.

[8] 潘旭輝，陳成，王澤睿，等.基于SCADA技術(shù)的低壓配網(wǎng)控制系統(tǒng)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2019，47（22）：182-187.

[9] 蔡田田，索思亮，簡淦楊，等.基于集成雙向加密認(rèn)證FTU的配網(wǎng)自動(dòng)化安全防護(hù)方案研究與應(yīng)用[J].電力信息與通信技術(shù)，2020，18（7）：64-70.

[10] 秦勇，沈陳，姜鑫東，等.聲表面波無源無線傳感器的設(shè)備一體化設(shè)計(jì)及其在配電設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].中國管理信息化，2020，23（14）：185-188.

[11] 管維亞，李國文，周翔.低壓直流配網(wǎng)故障在線快速檢測(cè)和定位方法研究[J].電力電容器與無功補(bǔ)償，2020，41（2）：133-139.

[12] 南京中凱——泛在電力物聯(lián)網(wǎng)多元感知在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)專業(yè)制造和集成服務(wù)商[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2020，48（1）：189.