關(guān)于配電網(wǎng)自動化終端設(shè)備的測試方法概述

盤昱兵，潘光貴

（廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧，530000）

0 引言

在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)設(shè)備檢測試驗中，只能用針對主網(wǎng)測試需要而設(shè)計的測試儀來完成測試，相關(guān)功能模塊測試的操作過程非常繁瑣。2019 年3 月國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布了《配電自動化終端檢測技術(shù)規(guī)范》，對配電網(wǎng)的入網(wǎng)設(shè)備的檢測提出了標(biāo)準(zhǔn)性的要求。在達(dá)到國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布技術(shù)規(guī)范的前提下，探究出一種基于新型測試方法而配置的測試儀。主要探究了將傳統(tǒng)和新型的測試方法進(jìn)行對比分析，概述其區(qū)別。

新型測試方法需要解決的問題是：要簡化測試流程及縮短測試時間，不需要檢測人員十分精通相關(guān)領(lǐng)域，運用在市場上能夠帶來經(jīng)濟(jì)意義和社會價值。

1 配網(wǎng)自動化的發(fā)展情況

1.1 配網(wǎng)自動化在國外發(fā)展的現(xiàn)狀

與國內(nèi)相比，國外的許多國家，已經(jīng)較好地完善了配電網(wǎng)自動化的發(fā)展。美國針對配網(wǎng)自動化，設(shè)置有停電管理系統(tǒng)作為核心的配電網(wǎng)控制系統(tǒng)，基本上完成了基于GIS、SCADA、集中抄表等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成和停電管理應(yīng)用系統(tǒng)。西班牙、俄羅斯和新加坡等國家的OMS 系統(tǒng)，都是基于GIS、DSM 等系統(tǒng)的集成，該系統(tǒng)優(yōu)勢在于有電網(wǎng)綜合性運行情況的高級分析能力，從而保證電網(wǎng)有較高供電運行可靠性，但是在平臺總指揮和區(qū)域性管理上仍有欠缺。

國外配網(wǎng)自動化建設(shè)覆蓋率已經(jīng)很高，法國和日本達(dá)到了90%以上甚至全覆蓋，西方發(fā)達(dá)國家也達(dá)到了70%-80%左右。

1.2 配網(wǎng)自動化在國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀

由于歷史原因，我國對配網(wǎng)建設(shè)不夠重視，配網(wǎng)自動化覆蓋率不足15%。主要問題有：已投運的配網(wǎng)設(shè)備技術(shù)性能較差，投入建設(shè)資金不足，配電網(wǎng)架構(gòu)基礎(chǔ)薄弱，供電能力較差，配網(wǎng)人員技術(shù)水平較低等。而隨著2009 年的智能電網(wǎng)方案的提出和實施并試點，智能化已經(jīng)逐漸成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，也是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人民生產(chǎn)生活體驗高要求背景下對電網(wǎng)提出的嚴(yán)峻考驗。

提高供電可靠性，提升用電側(cè)的管理水平，縮短停電次數(shù)和停電時間，精確快速解決配網(wǎng)故障，成為配網(wǎng)用戶日益增長的用電需求。建設(shè)好配網(wǎng)自動化，相對應(yīng)地也會拉動投資生產(chǎn)，促進(jìn)就業(yè)創(chuàng)收，帶動相關(guān)行業(yè)的技術(shù)和管理提升，帶來經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)改革發(fā)展。惠及社會生產(chǎn)、民生、軍事等各方面，是中國社會發(fā)展的必然趨勢和具體奮斗目標(biāo)。

自2010 年后，跟隨國家電網(wǎng)戰(zhàn)略部署，開始重視配網(wǎng)建設(shè)，逐漸在各級重點500kV 或 220kV 電壓等級主變電站設(shè)置信息子站，用于集合下屬配網(wǎng)的電氣量采集和報警情況。但沒有用于自動化分合閘、錄波等更多更具體的功能，且配網(wǎng)建設(shè)點少，覆蓋面窄。簡單區(qū)域性電網(wǎng)的繼電保護(hù)配置已經(jīng)得到完善的同時，技術(shù)上我國已能夠自主完成配網(wǎng)自動化的建設(shè)，但涉及實際檢測和運行，及保護(hù)裝置的保護(hù)整定配置，則由于中國地廣人多，造成電網(wǎng)復(fù)雜，保護(hù)配置需要考慮的問題也較為復(fù)雜，涉及設(shè)備較多，檢測運行繁瑣的問題。

1.3 配電自動化發(fā)展趨勢

隨著國家推進(jìn)智能化電網(wǎng)建設(shè)及計算機(jī)軟硬件和通訊技術(shù)的快速發(fā)展，國家將加快配網(wǎng)自動化建設(shè)的步伐，為滿足社會對供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性越來越高的要求，配電自動化將是解決這一問題的重要手段和途徑。在可以想象的未來，自動化配電網(wǎng)在電網(wǎng)運行中將起到舉足輕重的作用。

2 配電自動化入網(wǎng)設(shè)備測試方法

2.1 傳統(tǒng)的測試方法

按照國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布的技術(shù)規(guī)范要求，配電終端設(shè)備的檢測項目中，繼電保護(hù)負(fù)責(zé)的測試范圍主要包括“三遙”和邏輯測試，“三遙”即遙測、遙信、遙控。

傳統(tǒng)的測試儀，是針對主網(wǎng)設(shè)備的測試需求進(jìn)行配置，在做配電網(wǎng)設(shè)備的測試時，只能沿用原有功能模塊進(jìn)行測試。進(jìn)行測試時，遙測需要用“手動試驗”功能模塊，根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求測量其60%、80%、100%、120%的額定電壓值和0、5%、20%、40%、60%、80%、100%、120%的額定電流值采樣等數(shù)據(jù)。單獨測量其電壓、電流、有功、無功、頻率等數(shù)據(jù)的采集情況。

完成遙測試驗后，需要關(guān)掉“手動試驗”功能模塊，更換“狀態(tài)序列”功能模塊繼續(xù)遙信試驗。將所需測試的配電終端模擬主站或子站，做相應(yīng)的遙信反饋試驗。測試項目包括技術(shù)規(guī)范要求的遙信可靠性、遙信防抖、SOE 分辨率、遙信雪崩等，每個項目均需要逐一測試。

由于遙控試驗需要主站發(fā)命令，傳統(tǒng)測試儀沒有此項功能，故無法模擬。以上便是“三遙”測試在傳統(tǒng)測試儀的測試情況。

對配電終端設(shè)備最重要的，除了“三遙”，還有邏輯功能能否正常運作，因此要針對配電終端設(shè)備做邏輯試驗。配電終端設(shè)備按邏輯功能類型分，有“電壓-時間型”、“電壓-電流-時間型”、自適應(yīng)綜合型三種，最主要的邏輯試驗項目有：失電延時分閘、得電延時合閘、時限內(nèi)合于故障后分閘并閉鎖合閘、時限外合于故障后保持合閘并閉鎖分閘、短時得電（殘壓得電）分閘并閉鎖合閘、聯(lián)絡(luò)FTU 開關(guān)功能等。對于邏輯功能的測試，傳統(tǒng)測試儀需要在“狀態(tài)序列”功能模塊中，模擬配電終端在合位帶電情況下，將故障后每一步的動作步驟都清晰準(zhǔn)確地設(shè)置好，反映出每一步終端設(shè)備的分合情況，最終得出測試結(jié)果。

在試驗接線方面，傳統(tǒng)測試儀并未配置航插接口和航插接線，需要單獨接電壓、電流、信號等多組接線，將測試儀和配電終端設(shè)備相連，接線較為繁瑣，易出錯。

2.2 現(xiàn)有的測試方法

通過ONLY 公司技術(shù)人員的努力，整合了測試功能模塊，開發(fā)出針對配電網(wǎng)終端設(shè)備檢測需要的新型測試儀。不但配置專門的配電測試功能模塊，還配置了航插接線和航插接口。

新型測試儀不但有“遙測”試驗、“遙信”試驗、“遙控”試驗、“FA 邏輯”試驗獨立性的功能模塊，還有非常便捷的一鍵式“自動測試”功能模塊。獨立性功能模塊可以針對所需項目專門測試，保留了傳統(tǒng)測試儀進(jìn)行測試項目時的過程記錄、結(jié)果準(zhǔn)確、流程清晰等特點。配置了可添加項目式的一鍵式“自動測試”功能模塊，技術(shù)員可以根據(jù)所需測試的項目，針對性添加，然后點擊“開始測試”，模塊即可一鍵式得出所有添加項目的所需測試結(jié)果，并且每個結(jié)果都可以追溯其測試過程的數(shù)據(jù)情況。

3 測試方法的優(yōu)缺點

對比兩種測試儀的測試方法，可以分析出兩者優(yōu)缺點。傳統(tǒng)的測試方法是針對主網(wǎng)設(shè)備測試需要來進(jìn)行設(shè)置，在做配電設(shè)備的測試時，所有測試項目均需要獨立完成。每個項目的測試需要技術(shù)員對測試過程十分熟悉，并細(xì)致認(rèn)真地操作下才可以完成測試。傳統(tǒng)的優(yōu)點是可以明確測試過程、對測試結(jié)果有清晰認(rèn)知，利于提升試驗人員的技術(shù)水平；缺點是接線復(fù)雜易出錯、對測試人員技術(shù)水平要求高、測試時間長、總體施工支出成本較高。

新型的測試方法，保留了主網(wǎng)設(shè)備測試的功能模塊，兼顧了配電設(shè)備的測試需要。既有“三遙”、“邏輯測試”獨立測試的方式，也有一鍵式自動測試的方式，還配置有航插接線和航插接口。新型測試方法優(yōu)點是接線簡單、測試時間短、對測試人員技術(shù)水平要求低、總體施工支出成本降低；缺點是一鍵自動測試的方式無法讓測試人員學(xué)習(xí)到測試技術(shù)。

一鍵式自動測試方法是為了在檢修或應(yīng)急處理等需要趕工測試的時候使用。而獨立模塊的測試方法可以讓試驗人員學(xué)習(xí)、了解、熟悉所測項目的所有測試過程，明白應(yīng)該得到的測試結(jié)果和其原因，對有學(xué)習(xí)、培訓(xùn)需求的時候可以采用。

對比兩者，可以說新型測試儀的測試方法取得了很大優(yōu)勢，在后期的市場調(diào)研也得到了企業(yè)的廣泛認(rèn)可，測試儀廠家將持續(xù)推廣、改進(jìn)新型測試方法，完善測試儀各項功能。

4 結(jié)語

通過此方式，理論上可以做到所有配電終端無論距離遠(yuǎn)近，均無通訊時差，可在同一時間對比各配電終端的數(shù)據(jù)，完成故障檢查，用最短的時間、最小的停電范圍切除故障。但建設(shè)的前提是有非常發(fā)達(dá)的通訊網(wǎng)絡(luò)支持，放眼全面普及的5G通訊，乃至今后的6G，我國的通訊能力定會水漲船高，為包括電力行業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)帶來更高水平的發(fā)展。