云南電網配電自動化省級主站建設分析

趙勇帥，王洪林，李維

（云南電網有限責任公司電力科學研究院，昆明 650217）

0 前言

2020年以來，國內各電網公司紛紛建設配電自動化省級主站，如吉林電網公司建設的配電自動化省級主站，主要用于配電自動化實用化指標的監測統計和線路故障分析，廣東電網公司建設的省級配網技術支持管理平臺，以配網故障快速復電指揮為核心功能，實現配網調度、故障搶修與客戶服務的業務協同以及配網運行管理相關系統的信息集成和展示。

對配電自動化主站的研究，文獻[1]利用信息化手段，建立了以設備為中心、以標準為依據、以計量和試驗為手段的三位一體的網絡化技術監督體系；文獻[2]介紹了配電自動化主站平臺系統結構；文獻[3]介紹了配電自動化的規劃思路；文獻[4]對比分析了國內不同配電自動化主站的差異性；文獻[5]分析了起調度自動化系統通道數據異常的原因；文獻[6]研究了智能終端功能應用方案對快速故障隔離及恢復；文獻[7]提出農村配電網的“魚骨形”接線方式改為“葡萄狀”接線方式；文獻[8]建立了面向供電可靠性分析的配電系統簡化模型；文獻[9]分析了配電主站模型分片的技術原理和前置分布式采集的結構組成，提出了配電分布式SCADA并行處理機制及整體測試方法；文獻[10]通過通信網絡優化，提升電力通信網的安全性和可靠性；文獻[11]基于配電主站、通信通道和配電終端結構，對饋線故障節點判斷、故障定位、故障區域恢復供電進行了分析和研究。

目前，云南電網16家地市供電局已建成配電自動化主站或OS2配網模塊，具備對配電自動化終端的接入、遙控操作、實用化指標的統計分析和智能告警等功能，配電自動化運行數據以5分鐘一個斷面的頻率上傳到中調服務器，但省公司層面無統一的配電自動化數據應用管理平臺，無法實現對全省配電自動化實用化6個一類指標自動統計，均是人工統計核實，且中調可接收到的信息只有運行數據，無線路的圖模信息及現場巡線查找結果，無法對實用化關鍵指標故障隔離準確率進行核實。而且中調缺少小電流選線裝置定值、饋線出口斷路器定值、終端定值和線路圖模等信息，無法快速協助供電局找到原因并及時指導整改。無終端的故障錄波數據，無法對一些特型故障，如不明原因的、重合閘成功的、間歇性、高阻等進行分析、辨識和定位，無法指導供電局現場運維人員快速找到隱患點或故障點。

因此，有必要建設一個配電自動化省級主站系統，融合各地市局的配電自動化主站運行數據、終端定值、線路圖模、終端故障錄波數據、故障情況等信息進行綜合分析，從省級層面對16家地市局配電自動化實用化指標進行監控管理，借助省公司的技術力量協助指導供電局用好配電自動化快速隔離故障、恢復非故障區域供電和停電轉電等，大幅度提高云南電網供電可靠性。

1 主站建設目標

云南電網配電自動化省級主站系統建設目標是通過對16家地市局配電自動化終端的運行數據、SOE動作信息、終端的故障錄波數據、OMS系統上的定值信息及4A搶修模塊中故障處理信息等專業系統信息的融合分析，實現省公司對16家供電局配電自動化實用化指標更準確地監控管理，同時協助供電局用好配電自動化，提高自動化開關故障隔離準確率、三遙開關的遙控次數及成功率、加強故障分析減少不明原因故障次數，進而縮小停電范圍和時間，提高供電可靠性。

2 主站建設方式

配電自動化省級主站系統需融合16家地市局配電自動化運行數據信息（3種交互方式）、4A模塊中的故障搶修模塊信息（1種交互方式）、主網OMS系統定值信息（1種交互方式），總體構架如圖1所示。

圖1 信息交互總體架構

地市局配電自動化系統數據接入模式有三種：

1）從配電自動化終端直接接入，數據實時性高，但需要各供電局配合對安裝現場的配電自動化終端進行調試（配IP地址），調試工作量巨大；

2）從各地市供電局配電自動化主站獲取，無需對終端進行調試，可直接獲取終端的運行數據、SOE動作信息、圖模信息、故障錄波數據等，但需要開發主站間接口程序（1個接口程序開發周期大概1個月，成本5萬），而且需要與各地市局配電自動化主站進行逐一調試；

3）從省公司中調服務器獲取，無需對終端進行調試，無需開發主站間的接口程序，可直接從中調服務器獲取各地市局終端的運行數據、SOE動作信息、圖模信息、故障錄波數據等。因此省級配電自動化主站推薦采用第三種接入模式。軟硬件架構如圖2、圖3所示。

圖2 省級主站軟件架構圖

圖3 省級主站硬件結構圖

3 需要解決的問題

現有配電自動化系統需要完善以下功能：

各地市局配電自動化系統上傳中調服務器的數據只有配電自動化系統的運行數據，無線路的圖模信息，需供電局上送此部分數據；

中調服務器不能從主網OMS系統上直接獲取小電流選線裝置定值、饋線出口斷路器定值、終端定值，需打通中調服務器與各地市局主網OMS系統定值模塊的數據交互功能；

各供電局配電自動化主站系統均未實現對終端的遠程運維功能：遠程讀取終端定值、遠程調取故障終端錄波數據、遠程升級、遠程修改定值等，需各供電局加快完善配電自動化主站系統遠程運維功能建設；

配電自動化省級主站系統需從4A系統中的故障搶修模塊中獲取10 kV配電線路的故障處理信息，需開發兩個系統之間的接口程序。

4 主站功能運用

4.1 實用化指標監控管理

全省配電自動化實用化指標等數據集中上云，動態監測終端運行情況，實現省地縣三級配電自動化實用化評價指標自動統計、月報數據自動生成等功能，有效監控各供電單位實用化應用水平，通過開展各項指標的橫向和縱向對比，促進各單位差異化制定提升措施。

4.2 故障隔離準確性分析

按月梳理分析全省配電自動化覆蓋線路故障情況，篩選出自動化開關動作不準確的故障。針對未正確隔離的故障，結合饋線出口斷路器動作信息、終端SOE動作信息、定值信息、線路圖模信息、終端故障錄波信息和4A系統中故障搶修模塊信息等進行綜合分析，找到原因并指導供電局排查整改，提升自動化開關故障隔離準率和自愈正確率。

4.3 錄波數據應用

收集全省配電自動化終端的故障錄波數據，對終端動作準確性進行校核；根據故障類型對故障錄波數據進行分類處理，建立不同故障類型（絕緣子擊穿、樹障、避雷器擊穿、導線墜地等）的錄波數據庫，結合故障辨識方法對故障進行辨識和定位，指導供電局現場運維人員快速找到隱患點或故障點；根據暫態錄波信息中的擾動信息，評估部分配網設備的絕緣狀態，通過對暫態擾動信號進行分析和辨識，對配電線路的絕緣薄弱點發出預警。

4.4 支撐配網規劃

結合線路歷史故障情況，優化前期自動化開關安裝位置，進一步縮小故障引起的停電范圍，提高供電可靠性；同時結合終端采集到的配網運行數據、線路歷史故障情況、線路參數和設備參數進行綜合分析，找出線路的薄弱點輸出線路問題清單，實現精準規劃。

5 結束語

建立配電自動化省級主站，可以強化省級配網技術監督和技術支持作用，提高配網技術監督和技術支持的效能，輔助規劃決策，最大限度發揮配電自動化的功能，提升配網供電可靠性和服務水平。