郑军

摘  要：配电自动化的控制终端不仅具备数据收集及数据传递功能，而且能够满足配电网故障实时检测与自动监控需求。总地来说，控制终端的运行状况和系统流畅度直接影响到整个配电系统。文章主要分析了配电自动化控制终端的基本职能及其常见的故障问题，希望以此来强化控制终端的稳定性和安全性。此外，文章还汇总了部分重要故障问题的成因，并据此提出了部分可行性較强的实践办法。

关键词：配电自动化;控制终端;可靠性与稳健性;故障分析

中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）36-0178-02

Abstract： The control terminal of distribution automation not only has the functions of data collection and data transmission， but also can meet the needs of real-time detection and automatic monitoring of the distribution network fault. In general， the operating conditions and system fluency of the control terminal directly affect the entire power distribution system. This article mainly analyzes the basic functions of the distribution automation control terminal and its common faults， hoping to strengthen the stability and safety of the control terminal. In addition， this paper also summarizes the causes of some important faults， and puts forward some practical methods that are more feasible.

Keywords： distribution automation; control terminal; reliability and robustness; failure analysis

引言

通常情况下，配电自动化体系主要包括用户、配电管理、馈线、变电站等四个方面的自动化问题。此外，整个配电网通过终端来采集和传递信息，同时将信息上传给网调控制中心，再通过控制中心发出具体控制指令，而后以变电站或某个区域集控为传输媒介，把控制指令发送给执行终端。当然，在这一个流程当中，免不了会出现短路或接地故障等常见问题，为了全面提高配电网系统的安全度和稳定度，必须快速建立故障检测与维修体系。

1 配电自动化控制终端概述

（1）“四”功能。配电自动化终端具备远程“信、调、测及控”等功能，既能检测正常负荷环境下的电流、电压、有功功率等等，又能检测或反应系统当中不平衡的电流或电压。（2）配电网信息故障采集与处理功能。配电自动化终端能够快速定位故障部分，能够快速完成自动隔离任务，还能给非故障区域恢复正常供电。除此之外，相比于传统的终端，自动化终端设备能够采集并处理实时故障信息。比如说，当出现故障电压数据或故障电流数据时，终端能够第一时间检测并处理。再比如，自动化终端能够精确获取故障方向、接地情况、发生时间、持续时间等一系列数据。（3）电能质量测量功能。通常情况下，配电自动化终端能够检测配电网系统中电压闪变、电压谐波、波动等不同性质的电能质量数据，并给出具体的计量值。（4）断路器在线监视功能。配电自动化终端能够检测断路器的运作时间、运作次数、机械性能以及触头受电腐蚀程度，而这一切能成为后期断路器性能评价与检修的参考数据。（5）PLC功能。配电自动化终端大多具备一定程度的PLC功能，即自动控制备用电源自投、线路故障自动分段、低周减载以及无功补偿电容器自动投切等内容。除此之外，用户还能够根据专业的编程语言对终端的开关输入量、输出量、模拟输入量进行编程，进而实现以客户要求为中心的逻辑控制。

2 配电自动化终端的常见故障分析

（1）主站与子站的配合。一般情况下，配电网络的自动化体系是分层结构。因此，在这一系统当中，配电自动化终端的主要功能是检测并上报配电系统的故障。期间，主站以及子站都能准确定位系统故障，并实现自动隔离及非故障区域的功能恢复任务。不过，现实中故障点的定位隔离与功能恢复是要分开执行的两个任务。况且，由于主站独立处理、子站处理主站作后备以及子站独立处理以及子站隔离主站恢复，再加上快速处理故障的迫切需求，子站必须收集到所有终端中与故障有关的隔离信息以及恢复供电的区域信息。

（2）配电自动化终端漏报故障。事实上，如果中间段出现漏报情况，系统会针对漏报问题进行自主判断，同时做到快速补充;如果故障段的供电开关产生故障，容易出现定位点出错现象，当面对这一问题时，一般先记录下发生故障的电流，同时判断该电流是否达标，再判断是否产生漏报情况，最后显示该问题的继续处理或报警信息。实践过程中，一般将终端故障或事故跳闸作为故障处理启动前提，将终端误报故障作为故障处理启动程序。

（3）通信中断。当出现远程控制终端与厂站之间的中断问题时，必须先上报远程控制终端，并将其作为漏报处理，才能展开故障定位等一系列活动，否则不对故障部分进行定位。当产生联络开关信号中断问题时，一般不执行该开关的恢复供电方案的提示信息。

（4）环网运行。其实，一般的配电网都是开环运行，当产生短期合环运行故障时，故障定位系统是不能够通过故障信号确定故障点的，再加上此时合环的时间较短，首选的故障处理方式是给出相关的报警信息。除此之外，故障信息上传还带有功率方向、处理、恢复出口开关供电以及故障隔离等内容。

（5）单相接地故障。就目前的发展现状来看，国内配电网主要是小电流接地系统。当发现单相接地现象时，只依靠电气量的调整来定位故障点是远远不够的，可以参考FTU采集到的零序功率或零序电流进行排队，再根据排队结果进行手工拉闸选线来取代随机的拉闸选线。根据数据显示，此类处理方式很大程度上提高了命中率。

（6）多重故障处理。当多个故障点发生在同一支路上或同时出现多种故障时，系统能够快速处理不同类型的故障问题。一般来说，如果多个故障点出现在同一条供电支路上，系统会将这些故障当做同一个故障进行处理，而后再处理其他供电支路上的问题。如果发现的故障是单相接地故障，那么产生故障的位置很有可能是前一次出现单相接地问题的故障线路。

3 完善大数据背景下配电自动化终端的整个运维管理体系

（1）大数据平台里面的配电自动化。从大数据平台的角度看，其配电自动化结构具备许多优势和许多基础部件。比如说，HBase、Hive、HDFS、Redis一类的储存部件，Spark、Spark Streaming等具备数据处理功能的构件及名为Spark MLlib且集数据分析、开发、引擎等功能为一体的部件。此外，一般用Hive采集和储存配電网模型、终端设备信息、告警信息等数据，用Redis缓存实时数据，用HBase储存量测历史数据。

（2）数据信息的针对性搜集。站在长远发展的角度看，一般的配电自动化智能终端完善或调试运维管理工序时，需要特别注意以下几点。首先，搜集或整理电网一次模型数据信息。其次，搜集或整理自动化终端设备的记录簿和各个通讯网络通道的具体数据。特别是通过分析所得的商家、运行时间等具体信息。

（3）数据信息的统一处理。首先，通过分析配电自动化终端通讯与运行计算机系统的终端在线率，做好实时数据计算处理任务。当遭遇多地址终端突然掉线问题时，应该即刻分析自动化终端的设备特性以及运行状态，查看是否有设备还递出告警数据信息，争取最短时间内找到突发问题的成因。除此之外，当遭遇突发问题时，正常运行的监控终端也会发现问题并及时传递出告警信息。其次，高效处理历史分析数据。当存在可以利用的历史分析数据时，特别是有配电网系统运行状态信息，工作人员应该用这些信息判断配电自动化终端出现一系列不正常问题的根本原因。由此一来，相关工作人员能够及时得到警报并快速处理故障部分，突然掉线、遥信抖动等问题发生的概率会大大降低。最后，合理开发已搜集到的数据信息。在手握故障历史信息和终端运行状态信息时，要学会合理利用一切可利用的软件进行深度数据分析，总结遥信抖动、突发离线等问题之间的关联度，观察各类故障问题之间的深层联系，从而创建出更精确、更贴近实际、更具备针对性的终端运行状态的评价模型。

（4）配电自动化终端缺陷闭环控制。通过分析Activiti运行过程并结合此运行过程的特点，我们可以针对配电自动化终端缺陷建立一个闭环控制管理系统，而该系统又可以分为缺陷信息提取、缺陷点确认、缺陷处理任务分配、缺陷点管理、现场问题处理、已修正信息反馈、信息终极审核等多个部分。在这些部分当中，缺陷信息提取说的是这一系统能够自动提取故障信息或由操作人员从警告数据中分析得出缺陷信息，再由相关工作者将已得信息传递到缺陷审核部等待深入审核的一个过程。缺陷点确认是指现场工作者确认具体缺陷位置、分析缺陷成因、消除缺陷的一个过程。缺陷的分配管理是指工人对已确定的缺陷问题的具体安排，即将缺陷信息传递给维修人员进行消缺。信息反馈是指消缺工作结束后，工作者向上级反映的信息。信息终极审核是指工作人员会把已经消除的缺陷问题归入到档案里面，然后再重新安排没有被完全消除的漏洞。

（5）配电自动化终端状态评估。通常，人们习惯于利用大数据分析法来化解配电终端出现的故障问题，而这一过程中需要运用的参考信息有很多，比如终端的日常运行状态、运作时间、中途离线掉线次数等等，且此类信息越多越全最好，这样一来，能够快速总结出信息之间的关联度和变化规律，也能快速创建新的终端状态评估模型和缺陷漏洞预估模型。便能根据运行状态可以将其分为不同等级，数值在0-100之间表示基本正常状态;在85-100之间表示没有异常情况，运作良好;70-85之间表示没有异常情况，运作正常;50-70之间表示虽然存在问题，但对系统的影响并不大，需要提起重视;40-55表示存在警报信息或频繁离线掉线等现象，运作异常;40以下则表示系统已经出现故障。

4 结束语

综上所述，配电网自动化控制终端是自动化检测的前提，也是配电网系统中重要一环。未来发展中，必须合理利用自动化终端里的运维管理系统，确保提升工作效果的同时增强稳定性。此外，随着国内应用技术的不断发展，配电网终端一定会更加智能化、板块化、简捷化。系统研究工作者应该进一步精炼系统评价算法以及风险故障的预见性，从根本上形成完整的远程运维体系，进而提升自动化终端设备的运维质量。

参考文献：

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