梁文超 張文明

國網黑龍江五常市電業(yè)局有限公司 黑龍江五常 150200

社會經濟的發(fā)展和人們生活質量的提高對供電可靠性提出了更高的要求。配電自動化可以快速實現(xiàn)故障定位與隔離，從而及時恢復非故障區(qū)域的供電，是提高供電可靠性的重要手段。作為配電自動化系統(tǒng)的基本組成單元和關鍵設備，配電終端的使用可以提高配電網的運行可靠性。如何對配電終端的安裝位置和類型進行合理配置，達到系統(tǒng)可靠性與經濟性之間的平衡，將是配電自動化建設面臨的重要課題。

1 配網自動化中配電自動化終端設備概述

配電自動化主要指利用通信技術、現(xiàn)代電子技術、網絡技術、計算機技術，將離線信息、配電網實時信息、電網結構參數(shù)、用戶信息、地理信息等進行集成，建設成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)平穩(wěn)運轉及事故狀態(tài)下監(jiān)測、保護、管控。而配電自動化終端設備主要是安裝在中壓配電網的不同類型控制單元、遠距離監(jiān)測單元的統(tǒng)稱，具有數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)控制等多方面功能[1]?，F(xiàn)有配網自動化終端設備主要包括饋線終端、站所終端幾種，其中饋線終端主要指安裝在配電網架空線路桿塔等位置的終端，以開關為監(jiān)控對象，具有遙控、遙測、遙信、饋線自動化等功能；站所終端主要安裝在配電網饋線回路的適當位置，如箱式變電站、配電室、開關站、環(huán)網柜等，以開關為監(jiān)控對象，具有饋線自動化、遙控、遙測、遙信等功能。

2 配電自動化終端設備在電力配網中的應用

2.1 故障檢測技術

在自動化配電網系統(tǒng)中，配電自動化終端最重要的應用就是故障檢測技術。在配電網實際工作過程中，會有多種因素影響設備的正常運轉，導致設備故障。配電系統(tǒng)故障較多，且很多故障會對系統(tǒng)運行造成巨大影響，所以需要不斷更新檢測技術，提高故障檢測質量和效率。如系統(tǒng)中出現(xiàn)短路故障時，如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理，系統(tǒng)電流會增大，對設備運行造成巨大影響，嚴重情況還會造成設備損壞。在配電自動化終端中，中央監(jiān)控單元可對系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并且根據(jù)系統(tǒng)設備參數(shù)判斷設備是否出現(xiàn)故障，繼而幫助工作人員排除設備故障[2]。工作人員應用配電自動化終端可對系統(tǒng)故障進行在線檢測和故障隔離，將故障信息通過通信通道傳輸?shù)饺藱C接口電路中，讓工作人員能夠快速了解系統(tǒng)故障原因，及時派遣工作人員維修。如系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，維修人員應該對電路檢測形式進行優(yōu)化，并用先進的檢測技術對數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、實時分析，爭取利用最短的時間找到系統(tǒng)故障，并對其及時處理，恢復系統(tǒng)正常運營。

2.2 模型融合

考慮到饋線終端設備FTU中終端設備地層數(shù)據(jù)占比較大，與配電自動化主站調度運行需求不相符，因此，可在主站模型中將從饋線終端設備FTU結構模型中映射而來的與設備相關聯(lián)的保護包數(shù)據(jù)、量測包數(shù)據(jù)融合。具體融合時，可以利用數(shù)據(jù)模型的文檔格式，構建以CIM模型的數(shù)據(jù)節(jié)點內容、數(shù)據(jù)節(jié)點結構為標準的中間轉換模型[3]。隨后將饋線終端設備FTU相關節(jié)點數(shù)據(jù)映射至中間轉換模型節(jié)點中，獲得具備遙信、遙信、遙控功能的自適應信息點表模板（含自生成遙測、遙信、遙控名稱及相應點號，所連接前置機量測系數(shù)、通道信息、網絡描述數(shù)據(jù)）。整個映射過程可經過中間轉換模型將饋線終端設備FTU采集數(shù)據(jù)寫入配電自動化主站數(shù)據(jù)庫完成信息傳輸。

2.3 大數(shù)據(jù)平臺里面的配電自動化

從大數(shù)據(jù)平臺的角度看，其配電自動化結構具備許多優(yōu)勢和許多基礎部件。比如說，HBase、Hive、HDFS、Redis一類的儲存部件，Spark、SparkStreaming等具備數(shù)據(jù)處理功能的構件及名為SparkMLlib且集數(shù)據(jù)分析、開發(fā)、引擎等功能為一體的部件。此外，一般用Hive采集和儲存配電網模型、終端設備信息、告警信息等數(shù)據(jù)，用Redis緩存實時數(shù)據(jù)，用HBase儲存量測歷史數(shù)據(jù)。

2.4 配電自動化終端狀態(tài)評估

通常，人們習慣于利用大數(shù)據(jù)分析法來化解配電終端出現(xiàn)的故障問題，而這一過程中需要運用的參考信息有很多，比如終端的日常運行狀態(tài)、運作時間、中途離線掉線次數(shù)等等，且此類信息越多越全最好，這樣一來，能夠快速總結出信息之間的關聯(lián)度和變化規(guī)律，也能快速創(chuàng)建新的終端狀態(tài)評估模型和缺陷漏洞預估模型[4]。便能根據(jù)運行狀態(tài)可以將其分為不同等級，數(shù)值在0-100之間表示基本正常狀態(tài)；在85-100之間表示沒有異常情況，運作良好；70-85之間表示沒有異常情況，運作正常；50-70之間表示雖然存在問題，但對系統(tǒng)的影響并不大，需要提起重視；40-55表示存在警報信息或頻繁離線掉線等現(xiàn)象，運作異常；40以下則表示系統(tǒng)已經出現(xiàn)故障。

3 結語

未來發(fā)展中，必須合理利用自動化終端里的運維管理系統(tǒng)，確保提升工作效果的同時增強穩(wěn)定性。此外，隨著國內應用技術的不斷發(fā)展，配電網終端一定會更加智能化、板塊化、簡捷化。系統(tǒng)研究工作者應該進一步精煉系統(tǒng)評價算法以及風險故障的預見性，從根本上形成完整的遠程運維體系，進而提升自動化終端設備的運維質量。