浅谈提高配电终端在线率的方法

刘华腾

国网山东省电力公司单县供电公司

浅谈提高配电终端在线率的方法

刘华腾

国网山东省电力公司单县供电公司

随着国民经济的迅速发展，人民生活水平的逐步提高，对供电可靠性提出了更高的要求。配电自动化的广泛应用对提高配电网可靠供电提供了强力保障。只有配电终端在线，才能实现对配电网络的数据采集与分析，从而实现配电网运行监控、设备遥控操作等功能。因此提高配电终端在线率是非常重要的。

配电终端；自动化；通信

前言

改革开放后，我国经济社会迅速发展，人们的生活水平显著提高。电力作为人们生活当中不可或缺的资源，必然对其输送的质量、输送电网的安全运行及供电服务工作提出越来越高的要求。配电网是电力分配和输送的最后环节，其自动化的水平直接影响到电能输送的质量、电网的运行效率以及电力供需的可靠性。在此背景下，更要重视配电自动化的发展。

一、提高配电终端在线率的重要性

配电终端在配电自动化系统中占据重要地位，其技术可靠性直接关系到整个配电自动化系统的使用效果。配电自动化开关需通过配电终端与主站通信，当配电线路发生故障后，配电系统主站接收到配电开关发送的告警信号后，对故障进行研判，下发遥控命令隔离故障点，恢复非故障区域供电。但如果配电终端离线则与主站失去通信，主站系统无法对线路进行研判故障，缩减客户停电时间。

配电自动化终端对电网的作用：（1）三遥。即遥测、遥信、遥控。（2）对故障进行自动检测与识别,自动化终端运行过程中可以及时捕捉到的故障信息主要包括发生故障的方向、故障电流电压值、故障发生的时间及历时、小电流接地故障电流等几个方面。（3）对负荷进行监测。负荷监测功能主要适用于TTU，用于检测记录配电变压器低压侧运行数据。部分供电企业设计的配网自动化系统，要求DTU和FTU也具有负荷监测功能，能够记录线路的主要运行参数。（4）对电能质量进行监测。在配网自动化系统中要是可以实现电能质量的监测功能，则可以节省建立专门的监测系统所需要的额外的资金。使用自动化系统来进行对电能质量的监测，主要是自动化终端可以实时收集电能的质量信息。以前受到造价的影响，配电终端使用微处理器处理能力不足，但现在设计的新产品通常会都采用快速数字信号处理芯片（DSP）与三十二位RISC微处理器，既能够保证基本的测控功能，又可以完成对电能质量数据实时采集处理和上传功能。（5）断路器在线监测。用于断路器监控的配电终端通过检测记录断路器累计切断故障电流的水平、动作时间、动作次数可以监视断路器触头受电腐蚀的程度以及断路器的机械性能，为评估断路器运行状态并实施状态检修提供依据。（6）支持多种通信方式及通信协议。自动化终端是自动化系统的基本控制单元。自动化终端和电网的子站或者主站通信，把终端收集的信息进行上报，接着同时接收子站或主站传送的各种控制命令；对下要求与附近的配电变压器配变终端（TTU）通信，配变终端的信息通过配电终端传达到子站或者主站；配电终端内部的通信，比如开闭所或者环网柜的配电终端采用分散式设计，分散的监控单元与通信控制单元之间需要通信，配电终端与站内或开关设备等其他智能控制单元之间也需要通信。（7）远程维护、诊断和自诊断功能。配电终端安装在柱上或户外这一特定环境，而且数量大，不可能靠人工维护，因此终端本身具有完备的自诊断、自恢复能力，同时具有远方维护功能，包括远方参数整定、远方下载、远方诊断。

二、配电终端在线率低的原因分析

1.终端离线数据统计

为了找到配电终端在线率低的具体症结所在，对某地区的6——12月的终端离线原因进行分析、归纳，并进行了数据统计。如表1。

表1 6-12月份终端离线情况统计表

可以看出，配电系统功能、设备缺陷占配电终端离线总时长的78%，是导致配电终端在线率低的主要症结。所以配电系统功能、设备缺陷是此次解决的主要问题。

2.终端离线原因

通过调查研究，分析了终端离线的原因主要包括联通基站至自动化机房通信链路介质受损、配电自动化系统未设置告警提示音、配电自动化系统频繁下发总召命令、专业培训不到位多方面原因。

三、提高配电终端在线率方法

1.调查发现终端信号上送过程是先由现场各个配电终端通过自身通信模块将信上传至联通基站，联通基站汇聚后再将信号通过传输介质统一传送至机房的配电系统路由器。但如果传输链路介质受损，将导致系统判断为所有终端离线，目前联通基站至自动化机房之间只使用了一根网线用来传输数据。提升措施：升级传输介质，提高数据传输稳定性（1）新增一路光纤通道。从联通基站敷设一条专用光纤至自动化机房，采用成品网线将光猫与路由器相连，光纤较网线具有抗电磁干扰性好、稳定性强、速度快、传输容量大、距离远等优点，更适应未来智能电网的发展。（2）更换网线类别。将传输通道的原五类网线更换为超五类网线，网线的升级可增加传输速率，更小的时延误差，此传输通道作为备用。

2.当配电终端发生离线后，配电系统会报出XX终端监视无应答信号，但日常告警信息量较大，监视无应答信号报出时并无提示音，容易造成调度员漏监不能再第一时间通知自动化人员消缺。提升措施：增加系统告警提示音。进入配电自动化系统设置选择“语音告警设定”选择“报警允许”点击进入修改模式，输入自动化维护员的账号密码正式进入修改模式，双击“**开关监视无应答”信息“级别界面”选择带告警声音的“4类报警级别”。

3.当配电开关的遥测、遥信发生变化时，终端会耗用联通3G手机卡上网流量与配电主站通信上传信号，并且主站系统会定时向各个配电终端下发总召命令，配电开关再次耗用流量上传信号，极易造成手机卡欠费、终端离线。目前配电自动化系统默认5分钟一召唤。提升措施：更改总召唤周期。经与专业负责人沟通，总召唤周期5-15分钟都是允许的范围值，15分钟既不影响终端正常运行，也可节省手机卡流量。进入配电自动化系统数据库FES通道表中将“总召唤周期”一栏选择“15分钟”。

4.配电自动化系统为新系统、新技术，自动化维护人员初次接触，维护技能相对薄弱。提升措施：加强人员培训，提高维护人员技能水平。联系配电自动化系统厂家、配电终端厂家、联通公司等厂家技术人员为自动化人员进行多次培训，并总结出常见问题的解决方法：

（1）分界型终端：明确离线方式，一种为直接离线，一种无线模块在线终端离线；直接离线的设备。现场查看控制器是否有电源问题：将控制器的LS缆拔出，测量电缆3-4脚有无220V电压。若没有电压，可判断为开关问题；若有220V电压，再检查控制器；排除电源问题后，连接控制器，查看通讯参数是否配置正确，或重新写入通讯参数，看能否正常上线；排除配置问题后，可尝试更换SIM卡，重新写入通讯参数看能否正常上线。如果不能上线，基本可判定通讯模块有问题；无线模块在线终端离线的设备。检查终端地址是否正确，如果终端地址设置正确，就可能是终端故障。

（2）电压时间型终端（分段）：现场查看控制器是否有电源问题：将控制器的PT缆拔出，测量1-3脚电源侧电压和2-3脚负荷侧电压，根据现场PT电缆电压情况可以推测问题是否在于一次侧PT烧毁或者PT接线错误；排除电源问题后，可按照分界型控制器的处理方法来处理。

（3）电压时间型终端（拉手）：现场查看拉手开关两侧的隔离刀闸是否有一侧是在合位；确认一侧在合位后，查看是否有电源问题，可按照分段控制器的PT问题来处理；排除电源问题后，可按照分界型控制器的处理方法来处理。

（4）环网柜：对于光纤通信的设备，可先通过ONU判断光纤通断；若光纤通信正常，可查看电源模块输出是否正常；最后可与主站核对地址。

四、结束语

综上所述，为提高配电终端在线率，一定要从生产现场实际出发，采用恰当合理的方式对配电终端在线率进行提高，还要通过对科学指标的计算以及相应的辅助装置来提高终端在线率，保证配网安全稳定的运行达到良好的经济效益和社会效益。

[1]林功平.配电自动化终端技术分析[J].电力系统自动化，3003（12）.

[2]谢华.配电自动化的现状和发展趋势水利科技[J].2007（1）.

图4 新的解空间树

得出仍为原来的解，表示这样的解空间树也是可行的。那么，其他例子能不能适用呢？

对于上面所举的四皇后问题，我们做同样的讨论。

图5 四皇后问题解空间树

图5 是四皇后问题的不完全解空间树，由此可知，除去根节点空之外，其余节点处表示这n个皇后，也可以表示n后问题的解空间。

n后问题和旅行售货员问题都可以通过新的形式的解空间树来表示其解空间。不难发现，上面两例的共同点是它们的解空间树都是排列树，其中的每一个节点可以表示其排列树中的一个元素。

而对于像0-1背包、换钱问题这类的子集树问题，由于是从n个元素中找出几个组成满足一定条件的子集，并不是每个元素都会选中，所以一个元素代表一个节点形式的解空间树无法表示其解空间。

4 总结

由上述的几个例子可以看出，通过解空间树可以直观的表示出问题的解空间，帮助对于问题的求解，本文通过对不同形式的解空间树的分析，运用回溯法、分支定界法等解决实际问题。本文的重点是提出了一种一个节点代表一个元素的新的解空间树的形式，通过对例题的分析可知：这种形式的解空间树只能表示一般的排列树的解空间，而对于并非所有元素都选中的子集树则不适用。新形式的解空间树虽然不具有普适性，但却为这类算法的研究带来了一个新的研究方向。

参考文献：

[1]汪莹.树形结构在算法设计中的应用研究[J].软件导刊，2013年12月，第12卷

[2]陈宇文.回溯方法在不同解空间树中的应用[J].电脑编程技巧与维护，2013.14.020

[3]陈晓梅，胡春花.N后问题的回溯法改进[J].福建电脑