楊志淳,沈 煜，楊 帆，張 俊，周志強，陶 杰，薛 杰

（1.國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學研究院,湖北 武漢 430077；2.國網(wǎng)湖北省電力公司，湖北 武漢 430077；3.湖北華中電力科技開發(fā)有限責任公司，湖北 武漢 430077）

0 引言

配電自動化實用化指標是國網(wǎng)公司對各省、各地市公司配電自動化運行情況進行考核的主要手段和重要依據(jù)[1-3]。當前國網(wǎng)湖北省電力公司在獲取各地市公司配電自動化運行指標主要依靠人工報送，一方面指標的真實性難以保證，另一方面也無法及時準確掌握各地市公司配電自動化確切運行狀態(tài)，不便于及時采取針對性的運維措施，難以進一步提升全省配電自動化運行水平。

目前湖北省已有武漢、鄂州、宜昌、咸寧開展了配電自動化建設與應用，按照《國家電網(wǎng)公司“十三五”配電自動化建設實施意見》要求，至2020年湖北省將實現(xiàn)配電自動化全覆蓋。為進一步提升湖北公司配電自動化實用化水平，發(fā)揮配電自動化建設成效，夯實配電自動化支撐全省配網(wǎng)運檢管控精益化能力提升的目標定位，亟需建設配電自動化運行指標綜合管控平臺。

文章結(jié)合湖北配電自動化建設應用需求，設計開發(fā)了配電自動化運行指標綜合管控平臺，匯集所轄各地市公司的配電自動化系統(tǒng)運行指標數(shù)據(jù)，通過監(jiān)視各地市供電公司配電自動化系統(tǒng)運行情況，統(tǒng)計、分析運行指標，督促各地市公司及時消除配電自動化缺陷，提高配電自動化運行水平，促進配電生產(chǎn)過程精益化管理。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

平臺實行“兩級部署、集中應用”方式，如圖1所示。一級部署于省電科院，主要實現(xiàn)對各地市配電自動化系統(tǒng)運行指標的在線監(jiān)測、評價與分析；二級部署于各地市公司，主要實現(xiàn)對配電自動化靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)的獲取以及配電自動化實用化指標的本地計算?；趪W(wǎng)公司配電自動化相關(guān)標準，配電自動化運行指標主要從在線監(jiān)測指標與統(tǒng)計分析指標2個維度，針對主站在線情況、終端在線情況、遙控使用情況、故障處理情況等指標進行評價分析。

圖1 平臺總體架構(gòu)圖Fig.1 Platform overall architecture diagram

1.1 平臺邏輯架構(gòu)

配電自動化運行指標綜合管控平臺在邏輯上分為接口層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)層和應用層。

接口層是配電自動化運行指標綜合管控平臺的信息底層，主要負責配電自動化系統(tǒng)生產(chǎn)控制大區(qū)的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)通過正反向物理隔離裝置進行鏡像至管理信息大區(qū)。

網(wǎng)絡層是將地市公司管理信息大區(qū)中的配電自動化靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)傳送至配電自動化運行指標綜合管控平臺數(shù)據(jù)層的通信紐帶，以國網(wǎng)公司企業(yè)內(nèi)網(wǎng)為信息交互提供鏈路基礎。

數(shù)據(jù)層負責管理配電自動化的數(shù)據(jù)存儲、處理工作，上送的數(shù)據(jù)、統(tǒng)計的指標、各地市、省、國網(wǎng)相關(guān)指標的匯總計算。

應用層主要提供配電自動化運行指標綜合管控平臺過程中所需的服務功能，實現(xiàn)配電自動化建設規(guī)模檢測、在線監(jiān)測、指標評價等功能模塊。

1.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)是實現(xiàn)平臺實現(xiàn)功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，平臺數(shù)據(jù)主要包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)主要包括配電自動化系統(tǒng)內(nèi)正式交由調(diào)度人員進行監(jiān)控的變電站、饋線、通道、終端、開關(guān)設備等全部設備的信息。動態(tài)數(shù)據(jù)主要包括配電自動化系統(tǒng)要實時傳輸包括終端投退、遙控命令、開關(guān)變位遙信、SOE、饋線自動化過程等相關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù)，平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)圖Fig.2 Platform data architecture diagram

1.3 功能架構(gòu)

平臺功能架構(gòu)主要從系統(tǒng)功能設計方面對配電自動化運行指標綜合管控平臺進行分類，通過建設概況、在線監(jiān)測、指標評價等來分類，并為下面各 層次的設計提供功能劃分，平臺功能架構(gòu)見圖3。

圖3 平臺功能架構(gòu)圖Fig.3 Platform function architecture diagram

1.4 部署架構(gòu)

計算配電自動化運行指標所需的終端信息表、遙控操作信息表、遙信變位信息表、通信SOE信息表等，由配電自動化系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫同步鏡像至運行指標評價分析系統(tǒng)的鏡像數(shù)據(jù)庫（布置于安全I區(qū)），再由接口服務器分析提取所需要數(shù)據(jù)并穿越正向隔離裝置轉(zhuǎn)發(fā)到安全Ⅲ區(qū)，然后由配電自動化運行指標綜合管控平臺接收后保存到源數(shù)據(jù)庫。

配電自動化運行指標綜合管控平臺在接收數(shù)據(jù)的同時，根據(jù)各項指標計算公式在本地完成各種指標的計算，結(jié)果保存在本地源數(shù)據(jù)庫中，并通過企業(yè)內(nèi)網(wǎng)進行查詢以及WEB發(fā)布等，平臺部署架構(gòu)如圖4所示。

圖4 平臺部署架構(gòu)圖Fig.4 Platform deployment architecture diagram

2 系統(tǒng)應用功能開發(fā)

2.1 配電自動化建設規(guī)模監(jiān)測模塊

配電自動化建設規(guī)模監(jiān)測模塊是基于全省已建、在建的配電自動化主站、終端等數(shù)量和規(guī)模，提供實時的監(jiān)測統(tǒng)計，宏觀反映國網(wǎng)湖北省電力公司系統(tǒng)內(nèi)配電自動化系統(tǒng)的建設規(guī)模、自動化程度以及項目進程，實現(xiàn)對配電自動化項目的管控功能。

建設規(guī)模監(jiān)測模塊從功能上劃分為主站投運統(tǒng)計、線路投運統(tǒng)計、終端投運統(tǒng)計、線路覆蓋率統(tǒng)計、終端分類統(tǒng)計以及項目進程管控等功能。其中主站投運統(tǒng)計主要是指配電自動化主站硬件安裝完畢，軟件調(diào)試完成且功能和性能滿足相應技術(shù)規(guī)范要求的數(shù)量；線路投運統(tǒng)計是指已實施了配電自動化建設或改造，至少一個站點可實現(xiàn)遠傳“二遙”功能（僅配置一組遠傳型故障指示器為最低要求）；終端投運統(tǒng)計以及終端分類統(tǒng)計是指所有安裝、投運的FTU、DTU以及故障指示器數(shù)量并按照類型劃分；線路覆蓋率統(tǒng)計則是根據(jù)《國家電網(wǎng)公司“十三五”配電自動化建設實施意見》相關(guān)要求[4-5]，按照2017～2020年的配電自動化覆蓋率為考核對象以PMS2.0中“大饋線”作為統(tǒng)計依據(jù)進行統(tǒng)計分析；項目進程管控主要用于項目關(guān)鍵節(jié)點的展示，方便用戶對所統(tǒng)計區(qū)域范圍內(nèi)相關(guān)項目的進展情況的管控。

2.2 配電自動化在線監(jiān)測模塊

配電自動化在線監(jiān)測模塊主要實現(xiàn)對配電自動化運行指標的監(jiān)控，通過對指標的監(jiān)控分析，并針對性制定運維策略，提高配電自動化實用化水平。配電自動化在線監(jiān)測模塊從功能上劃分為配電自動化運行指標監(jiān)測、FA事件統(tǒng)計分析等功能，此模塊是整個平臺的核心關(guān)鍵所在。下一步可結(jié)合新第一代配電自動化主站功能實施對大量掉線報警、大量抖動報警、頻繁投退報警等深化分析。

1）配電自動化運行指標監(jiān)測

配電主站月平均運行率=

其中，配電終端設備停用時間包括通信中斷導致的配電終端不可用時間和配電終端停用時間。

其中，計算公式中的考核期是指具有聯(lián)系完整運行記錄的運行時間，至少在3個月以上。

其中，遙控成功率是指配電終端在線且可用情況下的遙控成功率，預遙控命令下發(fā)返校成功但沒有下發(fā)正式執(zhí)行的遙控命令的情況不統(tǒng)計在內(nèi)。

遙信動作正確率=

其中，遙信動作正確率是指開關(guān)操作和事故情況下的遙信變位正確率。

上述五個指標是國網(wǎng)公司截止在2017年3月份對配電自動化進行實用化考核的主要參量，隨著配電自動化進程的持續(xù)推進，2017年4月以后國網(wǎng)公司將實施新的考核方法，即將以前的指標考核方法進行取舍和整合，但現(xiàn)有的指標計算方式不變，新的考核指標可在原有的考核指標方法的基礎上稍加調(diào)整即可適應，當前配電自動化運行指標主要集中在以下指標。

2）FA事件統(tǒng)計分析

饋線自動化（FA）是根據(jù)配電網(wǎng)故障發(fā)生的位置、類型而定位、隔離并恢復非故障區(qū)間供電的一種故障處理策略和動作邏輯[6-8]。當前湖北省已實施的饋線自動化區(qū)域主要采用半自動集中式饋線自動化。根據(jù)《國網(wǎng)運檢部關(guān)于做好“十三五”配電自動化建設應用工作的通知》要求，就地型饋線自動化將成為未來湖北配電自動化的重點發(fā)展方向。同時隨著高端敏感用戶對供電可靠性、電能質(zhì)量的要求的提高，要求配電自動化能盡快隔離、恢復供電，因此，在湖北部分區(qū)域（如東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)）試點實施智能分布式饋線自動化也未嘗不可。

由表3看出，爐內(nèi)CO濃度在600～3 000 PPM范圍內(nèi)變化，如果一氧化碳濃度低，則爐內(nèi)煙氣氧化性氣氛較強。在CO允許范圍內(nèi)(<3 500PPM)時，控制相對較高的CO濃度，降低爐內(nèi)氧化性氣氛，即可以減少氮氧化合物的生成。

配電自動化在線監(jiān)測模塊主要用于實現(xiàn)對配電自動化系統(tǒng)饋線自動化的展示，并為饋線自動化監(jiān)管統(tǒng)計提供數(shù)據(jù)源主要包括三個指標：饋線自動化成功率、饋線自動化覆蓋率以及故障自動化判斷處理率。

其中，饋線自動化功能配置線路數(shù)既包括集中式配置的線路，也包括就地型配置的線路。

2.3 配電自動化指標評價模塊

配電自動化指標評價模塊是基于配電自動化在線監(jiān)測模塊得出的各項指標進行統(tǒng)計，側(cè)重于指標的管理。配電自動化指標評價模塊從功能上劃分為指標定期統(tǒng)計、指標同比分析、指標環(huán)比分析、指標排名評價、省市綜合對比、指標發(fā)展趨勢等功能。隨著全省配電自動化的全面實施以及國網(wǎng)公司考核的要求，下一步配電自動化指標評價模塊將省公司管理配電自動化應用情況的重要手段。

2.4 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊實現(xiàn)對用戶管理、地區(qū)管理、異常管理和硬件檢測等系統(tǒng)綜合維護的功能。該功能模塊是整個系統(tǒng)的輔助支撐模塊，提供系統(tǒng)常用數(shù)據(jù)信息的維護和管理功能。

用戶管理可對用戶信息進行操作，包括新增、查詢、查看和修改4項功能，實現(xiàn)當前平臺用戶信息的維護和管理；地區(qū)管理可以對已接入地區(qū)的管理信息進行查詢、修改，可以對未接入地區(qū)進行接入處理；異常管理功能可以查看總體異常信息，通過輸入單位名稱，選擇歷史數(shù)據(jù)時間段，可以查詢并顯示異常單位的異常描述及起止時間，實現(xiàn)對當前系統(tǒng)運行異常信息的查看以及異常歷史數(shù)據(jù)的查詢；硬件檢測功能是對運行的服務器的CPU、內(nèi)存、硬盤等使用情況的監(jiān)測。

3 配電自動化運行指標影響因素分析

結(jié)合湖北配電自動化運行經(jīng)驗，對影響配電自動化運行指標的關(guān)鍵因素進行分析，便于及時處缺，制定針對性運維策略，從而提高配電自動化運行水平。

3.1 影響配電終端月平均在線率的因素

（1）終端自身故障：如終端軟件版本號未及時更新、終端軟件設置問題、終端死機、終端端口配置參數(shù)不正確、二次回路短路、終端硬件故障、取電回路故障、蓄電池功能或性能不滿足要求、DTU的波特率配置不正確等問題導致終端退出運行。

（2）通信問題：無線通信流量不足、無線終端遇到信號盲區(qū)、網(wǎng)口松動、光纖被挖斷、光衰過大、ONU失電、OLT業(yè)務中斷、終端IP配置沖突等問題導致數(shù)據(jù)通信不暢。

（3）環(huán)境因素：環(huán)境溫度過高導致終端、ONU板卡過熱死機或燒壞、凝露導致二次設備故障、自然或人為因素導致終端或通信設備損壞或失效。

3.2 影響遙信動作正確率的因素

（1）終端遙信誤報、漏報：二次線松動，接觸不良，導致電平狀態(tài)頻繁變化，例如：開關(guān)二次線未接，電平懸空，導致端子狀態(tài)不確定；開關(guān)上的分閘和合閘線接反；開關(guān)觸點松動或接線不牢固；輔助接點不對位；終端軟件版本問題；檢修試拉合開關(guān)等。

（2）通信：通信延時、通信信號不穩(wěn)定、終端對時精度不滿足要求。

（3）配電主站側(cè)：終端檢修、調(diào)試時配電自動化主站未將該終端運行方式切換至檢修調(diào)試態(tài)，主站SOE與事件記錄不匹配。

3.3 影響遙控使用率的因素

（1）采用就地遙控，未通過配電自動化系統(tǒng)遠方遙控。（2）未經(jīng)調(diào)度許可，現(xiàn)場人員自行操作。（3）開關(guān)設備檢修、調(diào)試時，配電自動化主站未將該終端運行方式切換至檢修調(diào)試態(tài)。

3.4 影響遙控成功率的因素

（1）通信故障：由于通信設備、通道等問題導致的通信中斷、遙控報文加密后終端無法辨識、載波通信速度較慢、終端對時偏差、數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃圆畹取?/p>

（2）終端自身故障：遙控分閘/合閘繼電器觸點粘連或接觸不良、電操機構(gòu)卡澀及電機鏈條斷裂、遙控壓板及電機空開未投上；遙控板損壞導致遙控預置成功，執(zhí)行失敗；電機功率不足，無法帶動操作機構(gòu)；終端未接收到預置報文或返校不成功，導致預置超時；開關(guān)本體故障，手動、遠方遙控均無法成功；DTU開入/開出模塊故障；遙控回路二次線接頭松動；開關(guān)行程桿不到位；電源回路接觸不良等均會導致遙控不成功。

（3）配電自動化主站側(cè)故障：點表等參數(shù)配置錯誤、密鑰驗證錯誤等。

針對上述易引起配電自動化運行指標低的因素，建議：(1)進一步加強配電自動化設備檢測及質(zhì)量監(jiān)督；(2)全過程開展配電自動化設備倉庫調(diào)試；(3)深度開展配電自動化分系統(tǒng)調(diào)試，把好工程驗收環(huán)節(jié)；(4)強化配電自動化標準化建設；(5)加強配電自動化運維人員培訓，提高運維人員工作質(zhì)效。通過上述工作的開展，全面提高配電自動化運行指標，提升湖北省公司在配電自動化運行考核中的指標排名。

4 結(jié)語

為提高湖北配電自動化建設應用水平，提升全省配電自動化考核指標，以“管控項目進度、挖掘薄弱環(huán)節(jié)、評價應用水平”為目標，設計開發(fā)了配電自動化運行指標綜合管控平臺，通過對配電自動化建設規(guī)模監(jiān)測、應用過程檢測、運行指標檢測等手段，排查系統(tǒng)應用、運行薄弱環(huán)節(jié)以及影響配電自動化實用化指標的各方面因素，并提出針對性解決措施，為全省配電自動化指標管控及配電自動化實用化水平提升奠定了堅實基礎。

[1] 國家電網(wǎng)公司.Q/GDW 626－2011配電自動化系統(tǒng)運行維護管理規(guī)范[S].北京：國家電網(wǎng)公司，2011.STATE Grid.Q/GDW 626－2011 Code for operation and administration of distribution automation system[S].Beijing：State Grid,2011.

[2] 趙江河,陳新,林濤,等.基于智能電網(wǎng)的配電自動化建設[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,18(36)：33-36.ZHAO Jianghe,CHEN Xin,LIN Tao,et al.Distribution automation construction in smart grid[J].Automation of Electric Power Systems,2012,18(36)：33-36.

[3] 沈冰冰,吳琳,王鵬.配電自動化試點工程技術(shù)特點及應用成效分析[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,18(36)：27-32.SHEN Bingbing,WU Lin,WANG Peng.Technological characteristics and application effects analysis of distribution automation pilot projects[J].Automation of Electric Power Systems,2012,18(36)：27-32.

[4] 楊志淳,沈煜,楊帆,等.基于運檢業(yè)務需求的配電網(wǎng)態(tài)勢感知技術(shù)[J].高電壓技術(shù),2016(S1)：100-105.YANG Zhichun,SHEN Yu,YANG Fan,et al.Distribution network situation sensing technology based on inspection service demand[J].High Voltage Engineering,2016,(S1)：100-105.

[5] 楊志淳,沈煜,楊帆,等.湖北配電自動化建設應用若干問題的探討[J].高電壓技術(shù),2017(S1)：76-80.YANG Zhichun,SHEN Yu,YANG Fan,et al.Discussion on some problems in application of Hubei power distribution automation construction[J].High Voltage Engineering,2017(S1)：76-80.

[6] 王必恒,歐陽文,張怡然,等.配電自動化實用化指標分析及診斷決策[J].供用電,2014(5)：54-58.WANG Biheng,OUYANG Wen,ZHANG Yiran,et al.Analysis and decision-making of practical parameters of distribution automation[J].Distribution &Ultization,2014(5)：54-58.

[7] 楊志淳,張俊,沈煜,等.湖北配電自動化建設相關(guān)問題研究[J].湖北電力,2015,39(2)：47-51.YANG Zhichun ZHANG Jun,SHEN Yu,et al.Research on the problems of Hubei power distribution automation construction[J].Hubei Electric Power,2015,39(2)：47-51.

[8] 孫濤,熊瑞平,何非.武漢水果湖區(qū)域配電自動化一次系統(tǒng)的建設[J].湖北電力,2011,35(1)：9-11.SUN Tao,XIONG Ruiping,HE Fei.The construction of primary distribution system automation of Shuiguohu area in Wuhan[J].Hubei Electric Power,2011,35(1)：9-11.