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配电自动化系统运行状态评估研究

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：陶寅琪

[导读] 摘要：近些年，随着我国科学技术水平的不断进步，提高配电自动化水平是建设坚强智能电网的关键之一。

        国网江苏省电力有限公司常州供电分公司江苏常州 213003
        摘要：近些年，随着我国科学技术水平的不断进步，提高配电自动化水平是建设坚强智能电网的关键之一。针对目前配电自动化系统缺乏相关检测技术以及实际运行管控的现状，建立了配电自动化系统运行状态评估的层次化体系。从正常运行情况下SCADA评估指标以及故障状态下的馈线自动化评估指标两个方面展开，通过层次分析法计算一、二级指标所占权重，提出运行状态的综合评估分数计算方法，为配电自动化系统运行状态评估提供依据。以上海市配电自动化系统为研究对象进行运行状态评估分析，证明该方法的有效性。
        关键词：配电自动化；SCADA；馈线自动化；状态评估；层次分析法
        引言
        进入21世纪以来，我国电子信息技术获得了极大的发展，不仅为我国社会各行各业生产带来了诸多发展机遇，也为人们的日常生活提供了极大的便利。随着我国科技水平的不断提高，我国电力企业也与时俱进，不断地进行改革和创新，特别是电子信息技术的输配电以及自动化这项技术在用电工程运行中的广泛运用，更是为我国电力企业的持续快速发展提供了极大的保障，也给我国电力系统的发展带来了源源不断的活力和生机。大量事实表明，一个国家越是重视并运用现代化技术来大力发展输配电及用电工程，越能有效满足本国进行现代化建设中各行各业对电力的需求，也越能为本国居民日常生活提供稳定的电力来源。当前，我国输配电及用电工程自动化运行尚处于起步阶段，而且在其运行过程中也存在着一些问题和不足，这与当前我国社会经济的快速发展以及人们对电能使用要求的不断提高，是不相适应的。为此，电力企业相关部门应要面对现实，深入分析输配电及用电工程自动化运行特点，并针对这些特点，采取有效措施加以充分发挥，以便能够快速推进我国电力企业的持续快速发展。
        1背景描述
        配电自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机技术与网络通信技术，将配电网的各方面信息进行安全集成，实现对配电网的系统性监测、保护、控制和配电管理。配电自动化是建设智能配电网的重要手段，对提高配网调控和生产运维管理水平具有重要意义。近年来，随着配电自动化建设步伐的加快，其取得了良好的成效。但是，在配电自动化建设运维管理中，仍然存在专业协同不够、规划引领不足、运维成效不明、落地刚性不强等问题，影响了配电自动化作用的有效发挥。在此背景下，构建实用型配电自动化管理模式具有重要意义。
        2配电自动化系统运行状态评估体系

        表1SCADA评估指标
        2.1评估指标
        针对配电自动化主站系统运行状态的评估主要通过对配网实时的运行状态进行监控，包括：供电可靠性指标、电压合格率指标、线路负载率指标、线路可转供能力指标、负荷同时率指标等。而针对配电自动化子站以及终端的评估则主要包括：实时两遥比例、实时三遥比例、遥测合理率、遥信正确率、遥控遥调正确率、终端设备故障率以及FA实际动作正确率以及重要节点开关遥控操作在线抽检等。针对配电自动化通信网络的评估内容主要包括：通信规约、采集通信波特率、自动化终端实时在线率以及通信一致性指标等。本文根据配电自动化系统结构，分别对正常运行情况下SCADA评估指标以及故障状态下的馈线自动化评估指标进行研究。配电SCADA功能主要包括遥测、遥信、数据处理及遥控。针对上述功能进行SCADA评估指标进行研究，主要量化指标如表1所示。馈线自动化测试包括故障诊断隔离及非故障区域恢复测试，馈线自动化的时效性和可靠性测试，其主要量化指标如表2所示。

        表2馈线自动化评估指
        2.2配电自动化系统运行状态评估体系
        配电自动化系统运行状态评估体系的建立遵循全面合理的原则，从配电自动化系统正常运行情况及故障状态两个角度展开客观评价。从SCADA及馈线自动化两个方面遴选出配电自动化系统运行状态评估指标后，建立配电自动化系统运行状态评估指标的层次化体系，其架构如图2所示。该体系采用层次化结构，涵盖上节中列出的所有评估指标。其中，正常运行情况下的SCADA评估指标U1及故障状态下的馈线自动化评估评估指标U2构成了体系的一级指标，在两个一级指标下分别设置了若干个偏于量化评价的二级指标。在二级指标中，U1-1至U1-9从容量、可靠性、实时性指标等方面考察SCADA运行状态，而U2-1至U2-1则以故障隔离速率、故障显示速率等指标评估馈线自动化的运行。通过对上述指标的综合评估，能够实现全方位、多层次的运行状态管控与考察。

        图2配电自动化系统运行状态评估体系
        3配电自动化系统运行状态评估方法
        3.1强化运行数据分析
        配电自动化涉及多个专业和系统，各渠道提供了广泛大量的数据资源，对数据的分析应用，可以从中获得可转换为推动业务改进提升的有价值信息。充分利用数据推进各项工作，实现数据与业务活动深度融合，发挥数据价值势在必行。一方面，配电自动化系统的实时运行产生了大量的遥测、遥信信息，这些信息之中隐藏着影响自动化终端运行情况的关键数据，通过带电拓扑实时分析，扫描终端特征量，挖掘、评价数据，即可形成自动化终端数据不合理清单。通过每周发布终端状态周报，及时提醒运维单位跟踪消缺，保障设备状态可控、在控。另一方面，利用营配调贯通“站-线-变-户”的电网拓扑关系，可自动进行停电分析和转电研判，基于历史故障数据，通过分析和建模，有助于掌握高发故障特征，针对性开展高发故障线路整治和网络改造工作，降低配网故障率，提高供电可靠性，为配电网规划、运维、检修决策提供重要支撑。
        3.2重视并不断强化自动化输配电技术开发这项工作可实
        现实时全程监控与远程控制基于以上分析可知，在电力输配及用电工程运行中运用自动化输配技术，可实时监控电力运行状态，还可让用户清晰直观地检测到各电力参数值。此外，电力自动化技术还可远程控制电力系统中的输配原件，并对电力运输状态进行合理调配，从而确保电力传输的高效安全。因此，应大力提高我国输配电及用电工程自动化运行水平，有效加强电力系统输配及自动化技术的开发和研究工作。首先，电力企业主管部门应向政府相关部门申请一定的资金和政策支持，以此来鼓励并有效支持电力系统相关专业人员对输配电及用电工程自动化技术的开发和研究；其次，电力企业要综合应用各项社会资源，在与相关科研机构及高校加强联系的基础上，共同研究和开发输配电及用电工程自动化技术，以此来为电力企业提供稳定可靠的技术支撑，为电力企业各项工作的稳定运行打下坚实基础。
        结语
        本文以配电自动化系统运行状态为研究目标，层次化地规划了配电自动化系统运行状态评估体系。首先，根据配电自动化系统结构分别对正常运行情况下SCADA评估指标以及故障状态下的馈线自动化评估指标进行了研究；其次，应用层次分析法确定配电自动化系统运行状态各项评估指标所占权重并进行了层次单排序及一致性校验；最后，完成了状态评估综合得分的计算及对各单项指标的考评。以上海市配电自动化系统为研究对象，运用本文所提方法计算系统运行的综合评分，评估结果显示系统运行于正常状态。
        参考文献：
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