配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估研究

摘 ?要：提高配電自動化水平是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的關(guān)鍵之一。針對目前配電自動化系統(tǒng)缺乏相關(guān)檢測技術(shù)以及實際運行管控的現(xiàn)狀，建立了配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估的層次化體系。從正常運行情況下SCADA評估指標(biāo)以及故障狀態(tài)下的饋線自動化評估指標(biāo)兩個方面展開，通過層次分析法計算一、二級指標(biāo)所占權(quán)重，提出運行狀態(tài)的綜合評估分?jǐn)?shù)計算方法，為配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估提供依據(jù)。以上海市配電自動化系統(tǒng)為研究對象進行運行狀態(tài)評估分析，證明該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：配電自動化;SCADA;饋線自動化;狀態(tài)評估;層次分析法

中圖分類號：TM734;TM76 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）12-0031-05

Abstract：Improving the level of distribution automation is one of the keys to building a strong smart grid. Aiming at the current lack of relevant detection technology and actual operation and control of power distribution automation system，this paper establishes a hierarchical system for evaluating the running state of distribution automation system. From two aspects of SCADA evaluation index under normal operation condition and feeder automation evaluation index under fault condition，the weight of first and second level indexes is calculated by AHP，and the calculation method of comprehensive evaluation score of operation state is proposed，which provides basis for operation state evaluation of distribution automation system. Taking the distribution automation system in Shanghai as the research object，the operation status evaluation analysis is carried out，and the effectiveness of the method is proved.

Keywords：distribution automation;SCADA;feeder automation;state evaluation;AHP（analytic hierarchy process）

0 ?引 ?言

配電自動化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進行安全集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)及管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)配電網(wǎng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理的系統(tǒng)[1，2]。

配電自動化系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)的管理直接關(guān)系到配電自動化的實用性及經(jīng)濟性。目前，國內(nèi)各電網(wǎng)公司對于配電自動化系統(tǒng)的檢測工作以及實際運行的管控工作較為薄弱，對于配電自動化系統(tǒng)運行過程中遇到的問題也大都以定性分析為主，還沒有對于配電自動化系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備以及運行狀態(tài)的定量評估方法，配網(wǎng)管理水平停留在比較低的水準(zhǔn)[3]。在配電自動化系統(tǒng)檢測方面，大多數(shù)設(shè)備及軟件系統(tǒng)還停留在單一的靜態(tài)測試階段。文獻[4]建立了對配電自動化的數(shù)字仿真測試平臺，能夠模擬遠(yuǎn)方終端與主站通信。該方法僅相當(dāng)于測試主站應(yīng)用，沒有實現(xiàn)對全配電自動化設(shè)備的測試。特別現(xiàn)今智能分布式配電自動化設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)多點安裝，該測試不能覆蓋全部功能。文獻[5]在配電自動化系統(tǒng)檢測技術(shù)的研究中，分別針對系統(tǒng)建模和拓?fù)浞治瞿芰Α⒐收咸幚砟芰υO(shè)計了測試模擬場景，但缺乏主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、相關(guān)自動化終端設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)測試，也未完成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的邏輯測試。目前，配電自動化系統(tǒng)運行管控基本處于空白狀態(tài)，很多地區(qū)的配網(wǎng)運行狀態(tài)對于上級調(diào)度主管部門而言相當(dāng)于“盲區(qū)”，上級調(diào)度部門對于下級區(qū)域的配電自動化運行的實際狀況既無監(jiān)控，更談不上管理[6，7]。究其原因，在于配電自動化系統(tǒng)運行狀況的評估缺乏理論依據(jù)。文獻[8]提出了用于描述設(shè)備可靠性的故障率指標(biāo)以及描述通信可靠性的終端上線率指標(biāo)等，但其評價方法相對匱乏;文獻[9]應(yīng)用模糊層次分析法分別從主站、配電終端與通信網(wǎng)絡(luò)三個方面對配電自動化運行情況進行綜合評價，但缺乏對正常及故障運行狀態(tài)的評估方法分析及評分細(xì)則規(guī)定;文獻[10]對配電自動化系統(tǒng)的運行狀況做出了風(fēng)險性定性評估，但其指標(biāo)及其評價方法過于簡單并且不夠精確，難以實現(xiàn)上級管控，使得上級監(jiān)管部門對于管理區(qū)域配電自動化的運行無法做出合理的評估以及科學(xué)的管理決策。

因此，有必要研究配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估技術(shù)，以確保配電自動化系統(tǒng)的可靠運行及有效利用。本文以配電自動化系統(tǒng)的實用化與常態(tài)化應(yīng)用為目標(biāo)，系統(tǒng)性規(guī)劃配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估體系，應(yīng)用層次分析法確定配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估指標(biāo)及其所占權(quán)重，提出配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估方法與系統(tǒng)架構(gòu)。

本文中實驗方案的制定和實驗數(shù)據(jù)的測量記錄工作是在國網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司工作人員的大力支持下完成的，在此向他們表示衷心的感謝。

從表7中的權(quán)重數(shù)值可判別各指標(biāo)在運行狀態(tài)評估中的重要程度，表8中算出的狀態(tài)評估分能夠為實際運行評估提供參考。當(dāng)然，實際工程中除去根據(jù)狀態(tài)評估總分進行狀態(tài)評價分級外，還需考慮單項指標(biāo)的得分情況。若單項分值低于允許界限，則直接判定系統(tǒng)運行狀態(tài)較差并采取相應(yīng)措施。在本文所選取的算例中，各單項指標(biāo)分值控制在允許范圍內(nèi)，總評分94分，可以顯示出配電自動化系統(tǒng)的運行于正常狀態(tài)。

4 ?結(jié) ?論

本文以配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)為研究目標(biāo)，層次化地規(guī)劃了配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估體系。首先，根據(jù)配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別對正常運行情況下SCADA評估指標(biāo)以及故障狀態(tài)下的饋線自動化評估指標(biāo)進行了研究;其次，應(yīng)用層次分析法確定配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)各項評估指標(biāo)所占權(quán)重并進行了層次單排序及一致性校驗;最后，完成了狀態(tài)評估綜合得分的計算及對各單項指標(biāo)的考評。以上海市配電自動化系統(tǒng)為研究對象，運用本文所提方法計算系統(tǒng)運行的綜合評分，評估結(jié)果顯示系統(tǒng)運行于正常狀態(tài)。

本文提出的配電自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)評估方法能夠?qū)Ω髋潆娮詣踊到y(tǒng)的運行及其管理水平進行評估和缺陷分析，從而有效支撐配電自動化系統(tǒng)的入網(wǎng)管理、安裝調(diào)試、交接驗收、現(xiàn)場測試、運行監(jiān)管等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，進一步為優(yōu)化配電自動化系統(tǒng)的運行及管理的科學(xué)決策提供依據(jù)，對現(xiàn)階段配電自動化發(fā)展具有較強的實用價值。

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作者簡介：葉祺（1983.11—），男，漢族，上海人，工程師，本科，主要研究方向：配網(wǎng)自動化。