配網(wǎng)自動化終端參數(shù)統(tǒng)一配置方法研究

陳小軍 鄭文杰 李 波 黃 曙

（1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣州 510080； 2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司系統(tǒng)運行部，廣州 510080）

配網(wǎng)自動化是利用現(xiàn)代通信和計算機技術(shù)對配電網(wǎng)在線運行的設(shè)備進行遠方監(jiān)視和控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。配網(wǎng)自動化監(jiān)控的對象主要是分布在饋電線路沿線的設(shè)備，監(jiān)控對象數(shù)量龐大，而且位置分散、點多面廣[1-3]。

常見的配電網(wǎng)自動化終端可分為三類：饋線自動化終端（FTU）、站所終端（DTU）、故障指示器。饋線自動化終端FTU 適用于10kV 架空線路的斷路器和負荷開關(guān)的監(jiān)測和控制。站所終端DTU 是安裝在常規(guī)開閉站（所）、戶外小型開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、配電房等處的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控終端裝置[4-5]。故障指示器是指安裝在架空線、電力電纜、環(huán)網(wǎng)柜或電纜分支箱里，用于指示故障電流流通的裝置[6-10]。本文 通過對不同類型的終端參數(shù)特征進行分析，研究不同的配置方式的共同點，提出一種配網(wǎng)自動化終端參數(shù)統(tǒng)一配置的方法，提升配網(wǎng)自動化終端日常運維效率。

1 配網(wǎng)自動化終端參數(shù)特征

1.1 DTU 參數(shù)特征

DTU 主要功能是完成對開閉所等成組開關(guān)設(shè)備的位置信號、電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的采集與計算，執(zhí)行主站遙控命令，對開關(guān)進行分、合閘操作。因此，配網(wǎng)生產(chǎn)運維人員主要關(guān)注通信參數(shù)和三遙參數(shù)這兩類的參數(shù)的配置，主要參數(shù)見表1。

表1 DTU 配置參數(shù)表

1.2 FTU 參數(shù)特征

FTU 主要功能是采集線路的電氣參數(shù)（電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)、電量、開關(guān)位置等），并將這些信息向主站傳輸；監(jiān)視線路運行狀態(tài)，當(dāng)線路發(fā)生故障時，通過預(yù)先設(shè)置的邏輯進行故障定位和隔離，并將故障信息上報給主站系統(tǒng)。因此，由于FTU 多了邏輯保護功能，因此需要對保護定值類型的參數(shù)進行配置，主要參數(shù)見表2。

1.3 故障指示器參數(shù)特征

故障指示器是指安裝在架空線、電力電纜、環(huán)網(wǎng)柜或電纜分支箱里，用于指示故障電流流通的裝置。故障指示器能夠?qū)崟r監(jiān)測線路的運行狀態(tài)和故障發(fā)生的地點，如送電、停電、接地、短路、過電流等。因此，由于故障指示器只具備二遙功能，且需配置部分邏輯定值。主要參數(shù)見表3。

表2 FTU 配置參數(shù)表

表3 故障指示器配置參數(shù)表

2 配網(wǎng)終端維護方式

目前主流配網(wǎng)自動化廠家的終端維護方式主要有三種：私有規(guī)約配置方式、配置文件下裝方式和Web 頁面配置方式。

1）私有規(guī)約的方式優(yōu)點是安全性較高，且與終端互動性好，可以及時反饋參數(shù)配置的有效性和準確性；缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加參數(shù)數(shù)量不便。私有規(guī)約方式需要自動化廠家根據(jù)自身產(chǎn)品的特性，以及需要配置的終端類型及參數(shù)數(shù)量，制定相關(guān)的通信規(guī)約。

2）配置文件下裝的方式優(yōu)點是架構(gòu)簡單，通信實現(xiàn)方式便捷。只需按照格式編寫配置文件，通過ftp 傳送到終端上，即可實現(xiàn)參數(shù)配置；缺點是不利于遠程參數(shù)維護及通過接入主站系統(tǒng)維護。

3）Web 頁面參數(shù)配置方式是不用安裝任何維護軟件，直接通過登錄維護地址，通過修改網(wǎng)頁上的參數(shù)，實現(xiàn)在線修改配網(wǎng)自動化終端參數(shù)。

3 參數(shù)統(tǒng)一配置的方法

目前行業(yè)內(nèi)各個自動化廠家的終端參數(shù)維護軟件，至少存在兩方面的不足。一是在軟件版本兼容性上，由于配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展迅速，配網(wǎng)終端也在不斷更新，維護軟件的版本也在不斷更新，容易出現(xiàn)新的維護軟件對舊的終端設(shè)備不兼容等問題。對于供電局的配網(wǎng)生產(chǎn)運維人員而言，線路上安裝了不同時期的配網(wǎng)終端，需保留多個維護軟件版本，不利于生產(chǎn)效率的提升。二是在配置界面上，不同廠家的配置界面不一，所具備的功能也不盡相同，配網(wǎng)運維人員往往需要較長時間才能掌握維護軟件的使用，而且界面的多樣性還容易造成工作人員混淆配置方式，造成操作失誤，對配網(wǎng)生產(chǎn)的安全性造成較大影響。

為了更好的協(xié)助配網(wǎng)運維人員進行終端參數(shù)統(tǒng)一配置，終端維護軟件需要具體以下特性：

1）統(tǒng)一固定的維護界面。

2）標準規(guī)范的參數(shù)維護通信方式。

3）兼容FTU、DTU 和故障指示器的靈活性。

4）實現(xiàn)重要參數(shù)配置的功能完整性。

5）可查看配置是否有效的互動性。

4 設(shè)計與實現(xiàn)

為實現(xiàn)配網(wǎng)終端參數(shù)統(tǒng)一配置，本文設(shè)計了接口中介層、廠家數(shù)據(jù)庫、終端類型數(shù)據(jù)庫、配置方式數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一配置界面多個模塊。接口中介層可以根據(jù)配網(wǎng)自動化終端的廠家類型和終端類型，自行從配置方式數(shù)據(jù)庫中調(diào)用該廠家采用的配置方式，然后讀取解析所需配置的終端參數(shù)，再將其填補到統(tǒng)一配置界面。配網(wǎng)一線生產(chǎn)人員將通過該統(tǒng)一配置界面實現(xiàn)全部廠家的終端類型的參數(shù)配置。具體算法流程圖如圖1所示。

圖1 算法流程圖

配網(wǎng)自動化終端參數(shù)統(tǒng)一配置工具以面向?qū)ο鬄殚_發(fā)思想，采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將功能分解為模塊，模塊功能的實現(xiàn)采用基于組件化的方式。可方便配置多種配網(wǎng)終端的參數(shù)配置，并很容易進行舊版本維護軟件的升級。軟件分解為主程序（exe）、終端庫模塊（dll）、配置文件（xml）、配置結(jié)果文件四部分，每部分實現(xiàn)特定的功能。

主程序根據(jù)登錄用戶的權(quán)限實現(xiàn)功能的分級，共分為用戶級，工程級，管理級的三個權(quán)限等級。

用戶級用戶權(quán)限具備查看和修改配網(wǎng)自動化終端的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，維護端口參數(shù)等功能，如IP 地址、COM 口、波特率、規(guī)約類型、通信方式等內(nèi)容。

工程級用戶權(quán)限具備查看和修改遙測遙信參數(shù)及各種類型終端的故障定值的功能，如單雙點遙測遙信點數(shù)及點號、過流限值、電壓閥值、越限識別時間等內(nèi)容。

管理級用戶權(quán)限具備查看和修改探頭參數(shù)，通信機參數(shù)，規(guī)約具體參數(shù)的功能，如探頭ID、通信機ID、告警復(fù)歸時間、功耗等級等內(nèi)容。

三個用戶權(quán)限等級如圖2所示。

圖2 用戶權(quán)限分級圖

5 結(jié)論

配網(wǎng)自動化終端參數(shù)配置問題是向來是制約配網(wǎng)自動化發(fā)展的一個重要因素，參數(shù)統(tǒng)一化配置是配電網(wǎng)自動化設(shè)備維護的發(fā)展方向，能夠建立統(tǒng)一、完善、詳細的功能和配置界面，同時將配置界面推 廣至廣東電網(wǎng)全面使用，提高配網(wǎng)一線班組人員的生產(chǎn)維護效率。本次設(shè)計開發(fā)的配網(wǎng)自動化終端參數(shù)統(tǒng)一配置工具功能完善、穩(wěn)定，在對配網(wǎng)班組人員快速實現(xiàn)終端維護方面將發(fā)揮重要的作用。

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