劉華騰

國(guó)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(guó)網(wǎng)山東省電力公司單縣供電公司

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，對(duì)供電可靠性提出了更高的要求。配電自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與分析，從而實(shí)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(dòng)化；通信

前言

改革開(kāi)放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(duì)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(lái)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的使用效果。配電自動(dòng)化開(kāi)關(guān)需通過(guò)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(kāi)關(guān)發(fā)送的告警信號(hào)后，對(duì)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(wú)法對(duì)線路進(jìn)行研判故障，縮減客戶停電時(shí)間。

配電自動(dòng)化終端對(duì)電網(wǎng)的作用：（1）三遙。即遙測(cè)、遙信、遙控。（2）對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與識(shí)別,自動(dòng)化終端運(yùn)行過(guò)程中可以及時(shí)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(shí)間及歷時(shí)、小電流接地故障電流等幾個(gè)方面。（3）對(duì)負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)。負(fù)荷監(jiān)測(cè)功能主要適用于TTU，用于檢測(cè)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(jì)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，要求DTU和FTU也具有負(fù)荷監(jiān)測(cè)功能，能夠記錄線路的主要運(yùn)行參數(shù)。（4）對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中要是可以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)功能，則可以節(jié)省建立專門的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需要的額外的資金。使用自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，主要是自動(dòng)化終端可以實(shí)時(shí)收集電能的質(zhì)量信息。以前受到造價(jià)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(jì)的新產(chǎn)品通常會(huì)都采用快速數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）與三十二位RISC微處理器，既能夠保證基本的測(cè)控功能，又可以完成對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集處理和上傳功能。（5）斷路器在線監(jiān)測(cè)。用于斷路器監(jiān)控的配電終端通過(guò)檢測(cè)記錄斷路器累計(jì)切斷故障電流的水平、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)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(píng)估斷路器運(yùn)行狀態(tài)并實(shí)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(dòng)化終端是自動(dòng)化系統(tǒng)的基本控制單元。自動(dòng)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(bào)，接著同時(shí)接收子站或主站傳送的各種控制命令；對(duì)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(guò)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(kāi)閉所或者環(huán)網(wǎng)柜的配電終端采用分散式設(shè)計(jì)，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(kāi)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(shí)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(jì)

為了找到配電終端在線率低的具體癥結(jié)所在，對(duì)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(jì)。如表1。

表1 6-12月份終端離線情況統(tǒng)計(jì)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(shí)長(zhǎng)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(wèn)題。

2.終端離線原因

通過(guò)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(dòng)化機(jī)房通信鏈路介質(zhì)受損、配電自動(dòng)化系統(tǒng)未設(shè)置告警提示音、配電自動(dòng)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(hào)上送過(guò)程是先由現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)配電終端通過(guò)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(hào)通過(guò)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(dòng)化機(jī)房之間只使用了一根網(wǎng)線用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。提升措施：升級(jí)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(dòng)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(lái)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(jí)可增加傳輸速率，更小的時(shí)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(huì)報(bào)出XX終端監(jiān)視無(wú)應(yīng)答信號(hào)，但日常告警信息量較大，監(jiān)視無(wú)應(yīng)答信號(hào)報(bào)出時(shí)并無(wú)提示音，容易造成調(diào)度員漏監(jiān)不能再第一時(shí)間通知自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置選擇“語(yǔ)音告警設(shè)定”選擇“報(bào)警允許”點(diǎn)擊進(jìn)入修改模式，輸入自動(dòng)化維護(hù)員的賬號(hào)密碼正式進(jìn)入修改模式，雙擊“**開(kāi)關(guān)監(jiān)視無(wú)應(yīng)答”信息“級(jí)別界面”選擇帶告警聲音的“4類報(bào)警級(jí)別”。

3.當(dāng)配電開(kāi)關(guān)的遙測(cè)、遙信發(fā)生變化時(shí)，終端會(huì)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(hào)，并且主站系統(tǒng)會(huì)定時(shí)向各個(gè)配電終端下發(fā)總召命令，配電開(kāi)關(guān)再次耗用流量上傳信號(hào)，極易造成手機(jī)卡欠費(fèi)、終端離線。目前配電自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)FES通道表中將“總召喚周期”一欄選擇“15分鐘”。

4.配電自動(dòng)化系統(tǒng)為新系統(tǒng)、新技術(shù)，自動(dòng)化維護(hù)人員初次接觸，維護(hù)技能相對(duì)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(dòng)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(dòng)化人員進(jìn)行多次培訓(xùn)，并總結(jié)出常見(jiàn)問(wèn)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(wú)線模塊在線終端離線；直接離線的設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)查看控制器是否有電源問(wèn)題：將控制器的LS纜拔出，測(cè)量電纜3-4腳有無(wú)220V電壓。若沒(méi)有電壓，可判斷為開(kāi)關(guān)問(wèn)題；若有220V電壓，再檢查控制器；排除電源問(wèn)題后，連接控制器，查看通訊參數(shù)是否配置正確，或重新寫(xiě)入通訊參數(shù)，看能否正常上線；排除配置問(wèn)題后，可嘗試更換SIM卡，重新寫(xiě)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(wèn)題；無(wú)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(shí)間型終端（分段）：現(xiàn)場(chǎng)查看控制器是否有電源問(wèn)題：將控制器的PT纜拔出，測(cè)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(chǎng)PT電纜電壓情況可以推測(cè)問(wèn)題是否在于一次側(cè)PT燒毀或者PT接線錯(cuò)誤；排除電源問(wèn)題后，可按照分界型控制器的處理方法來(lái)處理。

（3）電壓時(shí)間型終端（拉手）：現(xiàn)場(chǎng)查看拉手開(kāi)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(wèn)題，可按照分段控制器的PT問(wèn)題來(lái)處理；排除電源問(wèn)題后，可按照分界型控制器的處理方法來(lái)處理。

（4）環(huán)網(wǎng)柜：對(duì)于光纖通信的設(shè)備，可先通過(guò)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(duì)地址。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為提高配電終端在線率，一定要從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出發(fā)，采用恰當(dāng)合理的方式對(duì)配電終端在線率進(jìn)行提高，還要通過(guò)對(duì)科學(xué)指標(biāo)的計(jì)算以及相應(yīng)的輔助裝置來(lái)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(huì)效益。

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

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

圖4 新的解空間樹(shù)

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

對(duì)于上面所舉的四皇后問(wèn)題，我們做同樣的討論。

圖5 四皇后問(wèn)題解空間樹(shù)

圖5 是四皇后問(wèn)題的不完全解空間樹(shù)，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(gè)皇后，也可以表示n后問(wèn)題的解空間。

n后問(wèn)題和旅行售貨員問(wèn)題都可以通過(guò)新的形式的解空間樹(shù)來(lái)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(shù)都是排列樹(shù)，其中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以表示其排列樹(shù)中的一個(gè)元素。

而對(duì)于像0-1背包、換錢問(wèn)題這類的子集樹(shù)問(wèn)題，由于是從n個(gè)元素中找出幾個(gè)組成滿足一定條件的子集，并不是每個(gè)元素都會(huì)選中，所以一個(gè)元素代表一個(gè)節(jié)點(diǎn)形式的解空間樹(shù)無(wú)法表示其解空間。

4 總結(jié)

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

參考文獻(xiàn)：

[1]汪瑩.樹(shù)形結(jié)構(gòu)在算法設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].軟件導(dǎo)刊，2013年12月，第12卷

[2]陳宇文.回溯方法在不同解空間樹(shù)中的應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2013.14.020

[3]陳曉梅，胡春花.N后問(wèn)題的回溯法改進(jìn)[J].福建電腦