配网自动化终端参数统一配置方法研究

陈小军 郑文杰 李 波 黄 曙

（1.广东电网有限责任公司电力科学研究院，广州 510080； 2.广东电网有限责任公司系统运行部，广州 510080）

配网自动化是利用现代通信和计算机技术对配电网在线运行的设备进行远方监视和控制的网络系统。配网自动化监控的对象主要是分布在馈电线路沿线的设备，监控对象数量庞大，而且位置分散、点多面广[1-3]。

常见的配电网自动化终端可分为三类：馈线自动化终端（FTU）、站所终端（DTU）、故障指示器。馈线自动化终端FTU 适用于10kV 架空线路的断路器和负荷开关的监测和控制。站所终端DTU 是安装在常规开闭站（所）、户外小型开闭所、环网柜、配电房等处的数据采集与监控终端装置[4-5]。故障指示器是指安装在架空线、电力电缆、环网柜或电缆分支箱里，用于指示故障电流流通的装置[6-10]。本文 通过对不同类型的终端参数特征进行分析，研究不同的配置方式的共同点，提出一种配网自动化终端参数统一配置的方法，提升配网自动化终端日常运维效率。

1 配网自动化终端参数特征

1.1 DTU 参数特征

DTU 主要功能是完成对开闭所等成组开关设备的位置信号、电压、电流、有功、无功、功率因数等数据的采集与计算，执行主站遥控命令，对开关进行分、合闸操作。因此，配网生产运维人员主要关注通信参数和三遥参数这两类的参数的配置，主要参数见表1。

表1 DTU 配置参数表

1.2 FTU 参数特征

FTU 主要功能是采集线路的电气参数（电压、电流、有功、无功、功率因数、电量、开关位置等），并将这些信息向主站传输；监视线路运行状态，当线路发生故障时，通过预先设置的逻辑进行故障定位和隔离，并将故障信息上报给主站系统。因此，由于FTU 多了逻辑保护功能，因此需要对保护定值类型的参数进行配置，主要参数见表2。

1.3 故障指示器参数特征

故障指示器是指安装在架空线、电力电缆、环网柜或电缆分支箱里，用于指示故障电流流通的装置。故障指示器能够实时监测线路的运行状态和故障发生的地点，如送电、停电、接地、短路、过电流等。因此，由于故障指示器只具备二遥功能，且需配置部分逻辑定值。主要参数见表3。

表2 FTU 配置参数表

表3 故障指示器配置参数表

2 配网终端维护方式

目前主流配网自动化厂家的终端维护方式主要有三种：私有规约配置方式、配置文件下装方式和Web 页面配置方式。

1）私有规约的方式优点是安全性较高，且与终端互动性好，可以及时反馈参数配置的有效性和准确性；缺点是结构复杂，增加参数数量不便。私有规约方式需要自动化厂家根据自身产品的特性，以及需要配置的终端类型及参数数量，制定相关的通信规约。

2）配置文件下装的方式优点是架构简单，通信实现方式便捷。只需按照格式编写配置文件，通过ftp 传送到终端上，即可实现参数配置；缺点是不利于远程参数维护及通过接入主站系统维护。

3）Web 页面参数配置方式是不用安装任何维护软件，直接通过登录维护地址，通过修改网页上的参数，实现在线修改配网自动化终端参数。

3 参数统一配置的方法

目前行业内各个自动化厂家的终端参数维护软件，至少存在两方面的不足。一是在软件版本兼容性上，由于配网自动化技术的发展迅速，配网终端也在不断更新，维护软件的版本也在不断更新，容易出现新的维护软件对旧的终端设备不兼容等问题。对于供电局的配网生产运维人员而言，线路上安装了不同时期的配网终端，需保留多个维护软件版本，不利于生产效率的提升。二是在配置界面上，不同厂家的配置界面不一，所具备的功能也不尽相同，配网运维人员往往需要较长时间才能掌握维护软件的使用，而且界面的多样性还容易造成工作人员混淆配置方式，造成操作失误，对配网生产的安全性造成较大影响。

为了更好的协助配网运维人员进行终端参数统一配置，终端维护软件需要具体以下特性：

1）统一固定的维护界面。

2）标准规范的参数维护通信方式。

3）兼容FTU、DTU 和故障指示器的灵活性。

4）实现重要参数配置的功能完整性。

5）可查看配置是否有效的互动性。

4 设计与实现

为实现配网终端参数统一配置，本文设计了接口中介层、厂家数据库、终端类型数据库、配置方式数据库和统一配置界面多个模块。接口中介层可以根据配网自动化终端的厂家类型和终端类型，自行从配置方式数据库中调用该厂家采用的配置方式，然后读取解析所需配置的终端参数，再将其填补到统一配置界面。配网一线生产人员将通过该统一配置界面实现全部厂家的终端类型的参数配置。具体算法流程图如图1所示。

图1 算法流程图

配网自动化终端参数统一配置工具以面向对象为开发思想，采用模块化的结构设计，将功能分解为模块，模块功能的实现采用基于组件化的方式。可方便配置多种配网终端的参数配置，并很容易进行旧版本维护软件的升级。软件分解为主程序（exe）、终端库模块（dll）、配置文件（xml）、配置结果文件四部分，每部分实现特定的功能。

主程序根据登录用户的权限实现功能的分级，共分为用户级，工程级，管理级的三个权限等级。

用户级用户权限具备查看和修改配网自动化终端的网络参数，维护端口参数等功能，如IP 地址、COM 口、波特率、规约类型、通信方式等内容。

工程级用户权限具备查看和修改遥测遥信参数及各种类型终端的故障定值的功能，如单双点遥测遥信点数及点号、过流限值、电压阀值、越限识别时间等内容。

管理级用户权限具备查看和修改探头参数，通信机参数，规约具体参数的功能，如探头ID、通信机ID、告警复归时间、功耗等级等内容。

三个用户权限等级如图2所示。

图2 用户权限分级图

5 结论

配网自动化终端参数配置问题是向来是制约配网自动化发展的一个重要因素，参数统一化配置是配电网自动化设备维护的发展方向，能够建立统一、完善、详细的功能和配置界面，同时将配置界面推 广至广东电网全面使用，提高配网一线班组人员的生产维护效率。本次设计开发的配网自动化终端参数统一配置工具功能完善、稳定，在对配网班组人员快速实现终端维护方面将发挥重要的作用。

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