陳奕銘
(廣東電網(wǎng)有限責任公司潮州供電局,廣東 潮州 521000)
配電自動化作為智能配電網(wǎng)的重要基礎支撐,可有效實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控并切實提升供電可靠性。配電終端是配電自動化系統(tǒng)的重要功能組件,具備“三遙”(遙測、遙信、遙控)以及“二遙”(遙測和遙信)功能的配電終端得到較為廣泛的應用,并成為確保配電自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要依托。然而在實際應用過程中,在設備老化、一次設備改造施工等因素影響下,配電終端運行可靠性下降,導致配電自動化系統(tǒng)運行失常情況發(fā)生?,F(xiàn)階段,大量配電終端處于離線狀態(tài),調(diào)度人員難以對開關元件狀態(tài)進行實時監(jiān)控,使得電網(wǎng)處于盲調(diào)狀態(tài),一定程度上影響配電網(wǎng)運行可靠性。因此,對配電自動化終端常見故障進行分析,并優(yōu)化運維管理力度是當前行業(yè)內(nèi)重點研究內(nèi)容。
從配電自動化系統(tǒng)結構層面分析可知,其主要構成部分包括配電終端、通信網(wǎng)絡以及配電主站系統(tǒng)等內(nèi)容。其中配電終端模塊主要為設備層,主要功能是對配電系統(tǒng)運行參數(shù)進行采集以及通信等。配電自動化系統(tǒng)在實際應用過程中主要承擔對電網(wǎng)運行信息的實時采集以及上報職責,確保故障情況下可以及時提供故障區(qū)域定位、故障排除方案制定等,是確保配電網(wǎng)平穩(wěn)運行的重要保障。
就功能設計層面分析,配電終端是確保調(diào)度人員實時掌握電網(wǎng)運行情況的重要基礎,因此其在線率具有重要意義。然而從實際運行角度分析,配電終端在線率明顯未能達到預期水平,各類設備問題以及臨時故障時有發(fā)生,進而導致系統(tǒng)處于盲調(diào)狀態(tài),其常見故障如表1所示信息[1]。
表1 配電自動化終端失效類型以及原因
為詳細分析配電自動化終端運維管理優(yōu)化方式,本文選取實際案例進行具體說明。案例為潮州供電局配電自動化系統(tǒng),其主要由主站系統(tǒng)以及終端構成。主站系統(tǒng)硬件涵蓋服務器、磁盤陣列以及工作站3大部分,其數(shù)量分別為17臺、2套以及33臺。SUN公司以及惠普公司為服務器設備主要供應商。主站系統(tǒng)在實際運行過程中可支持20萬個以上實時信息處理容量,同時可以依據(jù)實際需求進行在線擴充,基本可滿足潮洲供電局所轄區(qū)域配網(wǎng)自動化發(fā)展規(guī)劃要求。
終端設備來自于南京南瑞繼保電氣有限公司、北京科銳配電自動化股份有限公司等11 個供應商。終端設備于2019年初進入基本穩(wěn)定狀態(tài),具體運維情況如表2所示。
表2 終端運維情況統(tǒng)計表
通過對區(qū)域配電自動化應用情況分析可知,故障隔離時間相較以往呈現(xiàn)出大幅下降趨勢,為設備轉供電操作提供有利條件支持,同時實現(xiàn)了最大限度地降低用戶故障停電時間目標,有效提升供電可靠性。表3 為負責區(qū)域2019—2020 年配電自動化系統(tǒng)線路故障定位統(tǒng)計情況。
表3 2019-2020年配電自動化系統(tǒng)線路故障定位統(tǒng)計
潮州供電局在自動化終端運維管理中遇到較多問題,終端離線情況屢見不鮮,嚴重影響配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行可靠性,進而導致供電可靠性難以滿足實際要求,因此,潮州供電局在對問題原因進行總結后提出如下優(yōu)化對策。
技術人員在對終端失效原因進行梳理與總結后發(fā)現(xiàn),終端質(zhì)量問題是導致終端失效的主要原因,因此,提出須對新購入終端設備進行嚴格的抽檢、批檢程序,確保各批次終端設備質(zhì)量滿足實際應用需求。同時加大對調(diào)試環(huán)節(jié)的重視程度,確保終端設備正常在線并進行發(fā)信。
在質(zhì)量驗收合格后,相關部門還應加強對投運流程的質(zhì)量驗收重視程度,通過制定完善的現(xiàn)場驗收制度體系,切實確保終端在現(xiàn)場正常運行,同時通信功能可以有效發(fā)揮其應用的價值功能。
3.2.1 積極利用日在線率狀態(tài)監(jiān)控方法
潮州供電局所用柱上終端電池主要安裝在戶外,利用太陽能板以及備用電源供電,針對柱上終端失效率較高的情況,采用日在線率曲線監(jiān)控方法,可以實現(xiàn)以下目標:依據(jù)每日上線時間點曲線實現(xiàn)對太陽能板性能衰減趨勢的反映;依據(jù)每日掉線時間點曲線實現(xiàn)對設備后備能源性能衰減趨勢進行反映;依據(jù)每日在線時長曲線實現(xiàn)對終端運行狀態(tài)的反映。
管理人員在實際應用該技術過程中,應確保實際環(huán)境滿足下列兩個條件:其一,終端部分應對每日上、掉線時間點等完整的歷史數(shù)據(jù)進行記錄與儲存;其二,系統(tǒng)可以導出相應的曲線圖。
3.2.2 實行終端經(jīng)理制
潮州供電局充分考慮到終端設備供應商以及設備型號較多的問題,在工作中實行終端經(jīng)理制度,依照種類、通信類型等因素將所用終端劃分為4 個組類,并安排專人負責,切實保障運維管理趨向?qū)I(yè)化發(fā)展。在積累一定經(jīng)驗后,供電局管理層組織相關人員編制運維手冊,內(nèi)涵涵蓋不同型號終端的配置參數(shù)、調(diào)試要點、常見故障及處理方案等內(nèi)容,并下發(fā)至一線運維人員手中,切實提升運維工作,滿足可替代性、專業(yè)性以及持續(xù)性要求。
3.2.3 定制報表
為實現(xiàn)降低人工生成或單線圖及環(huán)網(wǎng)圖調(diào)整時間要求,潮州供電局聯(lián)合主站系統(tǒng)供應商,對衍生圖生成過程中暴露出的各種問題進行逐項優(yōu)化調(diào)整,在全部工作完成后,圖紙掉圖時間相較以往縮短25%以上。
3.2.4 優(yōu)化終端取電方式
針對TA取電模式導致部分終端上線率低問題進行深入研究,并在此基礎上決定對終端取電方式進行優(yōu)化,具體執(zhí)行過程中可采用如下方式:針對新建配置TV 供電的開閉所,可以直接采用穩(wěn)定的220 V 交流電作為能源供應點;針對設置在配電房區(qū)域的終端,可以直接連接配電房進行供電。對開閉所能源供應方式進行改造后,終端上線率達到歷史新高,上升至99%以上,且終端運行有保障,可以有效發(fā)揮終端功能作用。
依據(jù)DL/T 1157—2012 《配電線路故障指示器技術條件》及供電局編制的《關于架空線型/電纜型故障指示成套裝置技術規(guī)范書》,管理人員積極開展終端故障模擬試驗工作,以實現(xiàn)對終端運行可靠性進行檢驗。2019年上半年中,潮州供電局共開展故障模擬試驗7次,僅有5個故障指示器未能做出正確動作。
潮州供電局在2019年初開始執(zhí)行上述管理措施后,其配電自動化運維水平得到有效提升。在發(fā)生故障的情況下,終端上線率由以往25%提升至70%,這一數(shù)值在2019 年底達到95%,實現(xiàn)預定目標。
除此以外,自動化配電系統(tǒng)故障隔離時間隨著終端上線率以及正確發(fā)現(xiàn)率的提升而大幅降低,線路故障時相鄰配電終端通過對等通信交換線路上所有開關的位置、保護故障信息和電流、電壓測量值,確定故障段直接電氣聯(lián)接的兩側開關,啟動帶正方向或反方向保護跳閘,實現(xiàn)高速的故障定位和故障隔離,從很大程度上實現(xiàn)保護功能;終端定位精準性也呈現(xiàn)出大幅提升態(tài)勢。表4 為優(yōu)化措施實施前后故障情況對比統(tǒng)計。
表4 優(yōu)化管理措施實施前后故障情況對比統(tǒng)計數(shù)據(jù)
綜上所述,本文結合實際案例對配電自動化終端常見故障及運維管理優(yōu)化對策進行分析,最終結果顯示,優(yōu)化經(jīng)驗有效提升終端運維有效性,具備參考應用價值。