周懋坤，何英龙，晏丽芬，商学胜
昆明盘龙供电局 云南省昆明市 650000
摘要：随着经济不断发展，人们的生产生活对电力的需求不断增加，电网配网规模也在逐渐扩大，设备更加复杂，需要进行精确、便捷、及时的控制，确保电网运行的稳定安全。随着技术水平不断提升，配网自动化系统的研发与应用也在不断优化电网的各类性能。配网自动化开关逐渐向智能化操作方向发展。基于UHF技术的运维自动化开关的智能操作装备如何维护管理，需要人们进行不断的研究和分析，解决设备故障，提高整体配网质量。
关键词：UHF运维；自动化开关；智能操作
近年来，我国电网不断发展，引入了更多新技术，为经济进步提供基础保障，让人们的生产生活质量得到提高。在电力配网设备方面，技术不断革新，满足用户需求。当前的自动化开关设备还存在很多问题，在智能化操作方面难以应对规模不断扩大的电力传输网络。基于UHF的运维自动化开关及相关智能平台可以解决配网中的开关故障问题。
一、当前配网开关设备存在的问题及故障问题
（一）目前问题
当前配网开关很容易因为使用时间过久得不到厂家的技术支持。部分终端已过质保期，得不到生产厂家在保修范围内的技术支持，并且技术已经逐渐落后，设备也处于淘汰边缘。运维繁杂容易出错：各种开关型号不一，涉及厂家多，调试及参数整定值设定繁杂容易出错，给作业人员无形增加了运维难度，同时也增加了人为故障的几率。目前设备也存在较大作业风险：现有所有的配电开关监控终端调取故障记录、调整定值等操作均需要上杆登高作业，增加了作业触电和高坠的风险。目前配电开关监控终端安装的数量庞大、密度稀、分布面很广，经常出现作业人员找不到故障开关现场或走错路等情况，大大增加了排除故障的时间，因此增加了管理难度。
部分厂家的配电开关监控终端配有专用RF射频分合闸遥控器，可在地面遥控分合闸操作，但每一台柱上开关所配置的遥控器都互相独立，达到了相当大的遥控器数量，为遥控器的使用和管理带来了很大的难度。在涉网可靠性安全性方面，目前配电开关监控终端遥控器均采用315～433兆赫兹的RF射频遥控器，使用8位软编码或硬编码，编码容量最大只能256个，极容易受到其他对应频率范围无线设备的串扰，容易出现因受干扰造成的误分合闸等严重的安全事故，导致资产使用和配置不合理。配套配电开关监控终端的住上开关均具备自动化二遥或三遥功能，但是均未通信联网，控制器只能作为就地型电操控制设备使用，浪费电力资产价值。
当前的配电开关监控终端运维手段落后，终端具备自动化二遥或三遥功能但是没有使用，线路或终端发生故障时采用电话报修层层转达传递转至作业人员，增加了排除故障的时间，降低配网的稳定与可靠性。
（二）常见故障
当前的配电自动化开关在实际运用当中，经常会因为开闭设备与环网柜设备的距离太近，或者链接线路太短，导致配电网的支路在运行过程中出现问题，以及导致配网的自动化开关在选择保护性时不够准确，配网故障的面积很容易被扩大化。这些故障出现导致的最直接的影响就是配网自动化开关无法正常稳定地运行，配网系统运行受阻，供电的安全稳定性出现问题，部分区域供电不正常，并且因为开关控制的智能化程度不足，很难迅速精确定位问题位置。
其次，配网自动化开关在运行过程中，认为电气误操作也会引发配网故障。恶性的误操作行为是指在配网实际运行过程中，操作者明知配网自动化开关的操作会造成设备损货，危害电网稳定运行，却没有及时预防，采取保护措施，放任不管甚至直接操作。部分配网的用电负荷设计不合理，导致想要配网运行，就要进行人为恶性操作，对配网自动化开关的影响较大。在恶性人为误操作进行时，如果配网接地保护不够完全，则可能导致断路器无法断路，产生强大的电流，引发设备损坏事故，严重危及设备和人员的安全。
同时，配网自动化开关在运行过程中，如果防雷设备出现故障或者防雷性能不完善，则容易在雷雨天气遭受雷击。在雷雨天气，防雷设备出现故障则容易引发恶劣的雷电直击状况，会迅速造成配网自动化开关的损坏，危机配网线路，出现绝缘闪络，避雷设备被破坏等故障，影响配网自动化系统正常运行的同时，造成设备损坏和大面积断电，影响用电用户的正常用电。除了雷电影响，有的区域容易受到土地沉降、山体滑坡、台风地震等自然灾害影响，配网自动化开关在特殊气候或者地质灾害下容易受损[1]。
二、基于UHF运维自动化开关智能操作装备研究
（一）基于UHF运维自动化开关的智能操作模块设计
在柱上开关配套FTU内搭载一个能采集FTU运行参数、开关状态量、故障等信息,能设定FTU整定值、遥控分合闸的蓝牙/WLAN/4G专网嵌入式无线模块。
图1 嵌入式模块总体架构方案示意图
用于采集、数据存储、数据发布及背景地图导航的服务子站系统，将FTU的运行信息，电力需求侧的负荷情况等信息通过4G专网远程采集存储，再单向发布至移动终端APP监测平台。
移动终端APP监测平台（包涵配网监测模块、背景地图导航模块、就地控制模块），配网监测模块用于接收服务子站系统单向发布的FTU远程采集的运行、故障、电力需求侧的负荷等信息供作业人员实现FTU的在线监测，背景地图导航模块为作业人员提供FTU定位、终点导航，就地控制模块实现作业人员在FTU现场，落地化操作调试FTU（包涵FTU的运行状态查看、参数及定值设定、故障记录调取、分合闸遥控等操作）。
作业人员的移动终端APP监测平台远程通过4G专网接入到该FTU实时在线监测FTU运行状态，就地通过蓝牙/WLAN接入到FTU，能够通过移动终端APP监测平台设定FTU参数、定值，查看设备运行状态、电压电流值、故障参数等信息，同时还具备通过移动APP控制柱上开关分合的功能。项目应用的无线网技术基于2.4/5GHz频段开发，其传输速度快、抗干扰能力强的特点保证查看柱上开关参数信息的可靠性、准确性以及高效性，优良的节能性也可以减少模块所需能耗。
利用移动终端APP监测平台统一查看多厂家FTU的设备运行状态、定值下载、遥控柱上开关分合闸等，作业人员在现场无需上杆作业，避免高坠、触电的风险，减少发生人身伤亡事故的可能性。同时简化遥控器管理，避免了遥控器丢失为电网带来的风险，增强对供电的保障能力、可靠性。通过在移动APP中嵌入地图实现对现场柱上开关及馈线终端的定位，指导或为作业人员提供导航，选择最佳到达现场的路径，避开拥堵路段等使作业人员快速机动到达故障现场，可直观性的查看受到故障影响的地理区域，提高设备运维效率，提高故障查找效率，缩短故障隔离及复电时间，减少故障停电时户数，提高配网供电可靠性。移动终端APP界面示意如表1所示。
表1 移动终端APP界面功能示意
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（二）故障处理
UHF智能开关利用的是电子元器件与智能控制板组合并进行编程，实现智能化电路控制的器件，可以管理电路通断。在日常配网运维工作中，智能开关与传统开关相比，通讯能力更强，操作更加便捷，使用较为安全，能够实现多种控制模式，广泛应用在配网自动化控制系统中。
1、科学合理使用终端设备
配网自动化开关出现故障的问题，应正确面对，为确保微胖自动化开关得以安全稳定运行，可以在配网运行中科学合理地使用终端设备。UHF运维自动化开关会与主站计算机连接，借助主站计算机提取数据和分析数据的能力，可以分析出终端设备的运行情况，可以对配网自动化开关进行针对性较强的管理，避免开关控制出现问题。并且UHF开关可以进行远程稳定操控，能够迅速实现对故障线路进行隔离，避免配网供电故障的扩大化。精确地对UHF开关进行控制，需要建立并不断完善配网终端设备的管理机制，针对配网运行维护、自动化开关的智能化操控进行全面的、科学的管理，提高终端自动化的在线几率，确保配网自动化开关可以稳定运行，配网供电故障的发生几率也就大大减小了，特别是可以规避大规模、长时间的供电问题。
2、强化配网自动化开关功效
为了避免人为恶性误操作的发生，不仅要在安全意识、工作职责、操作规范等方面进行培训指导，还要强化配网自动化开关的功效，持续加强，让配网自动化开关更加安全，从根本上杜绝恶性误操作的可能。配网自动化的电磁锁可以安装在接地刀上，在操作孔位置进行强行闭锁，避免误操作发生。如果要操作配网自动化开关不仅要在流程上进行申请还要在设备处理和设定上执行一定程序的操作，大大降低误操作几率，确保配网开关的安全稳定运行。在配网配电运行工作中,UHF自动化开关可以实现更加强大的控制功能，以智能化思维进行配网支路通断管理，要大力挖掘UHF开关的控制能力，将智能化开关的能力发挥出来。
3、对自然灾害采取防护措施
配网自动化开关需要在较为稳定的环境下运行。为了确保配网供电的稳定性，需要加强对自然灾害采取完备的防护措施。对于最为常见的雷电灾害，为避免雷电直击，需要为配网配备避雷设备。根据电网负荷和环境情况选择耐压等级更高的绝缘子。日常的巡检排查也是极为重要的，可以提前发现设备问题，查找设备隐患，避免设备故障的出现。除了雷电以外，大风天气多发区域，泥石流多发区域，地质不稳定区域，以及温差较大的区域和动物活动较为活跃的区域，都要在确保避雷设备效果的同时，也要对固定线路的设备做好搭建，完成外部保护，对影响配网开关的环境因素进行防护。
4、建立良好的运维机制
要确保配网自动化开关的正常稳定工作，需要不断对设备进行技术改进，引入UHF理论，以智能化技术控制配网自动化开关。同时，要建立良好的运维机制，保证运行维护工作的稳定推进。根据配网自动化开关所处的实际环境和实际运行情况，结合运维经验和先进技术，不断改进运维思维和运维方式，提高运维水平，满足配网供电安全稳定的要求。运维工作是由人来完成的，要提高运维工作水平，就要不断提高运维工作人员的专业性。在聘任运维人员时，要设置门槛，聘任具备操作能力和经验的高素质人才。定期进行运维工作的培训，特别是引入UHF运维自动化开关这类先进技术时，要让运维人员了解设备原理和运维要求。对运维人员进行专业性的职业道德和技术技能方面的培训。在人力方面，提高运维工作水平。在运维工作的安排上，配网自动化开关在运行过程中，要做好定期维护的分工安排。对于UHF运维自动化开关，通讯能力较强，管理起来极为便捷，可以大批量统一控制也可以进行细致的单个开关控制，因此在维护过程中，可以充分提取运维数据，利用UHF运维自动化开关的智能性进行配网维护。
结语：基于UHF技术就地运维柱上自动化开关全通用智能操作平台研究及示范应用项目的需求调研，以及配网自动化开关在实际运行会遇到的问题，进行设备分析。为配网自动化开关选择先进的技术，引入技术，完成人员培训等工作，确保开关使用，发挥UHF自动化开关的通讯能力，智能化水平和控制便捷性，让配网自动化开关的管理更加合理有效，确保配网配电运行的安全稳定，满足人们生产生活的需求，为经济发展做出贡献。
参考文献：
[1]杨森宁,熊俊,郑服利,钟少泉,罗林根.基于特高频无线智能传感器的局部放电定位法[J].电气自动化,2019,39(02):110-112+115.
[2]配网自动化开关故障处理及运行维护[J]. 沈伟.??技术与市场. 2020(08)
[3]配网自动化开关故障处理及运行维护[J]. 李春发.??低碳世界. 2018(07)
[4]配网自动化开关故障处理及运行维护[J]. 陈修涵.??装备维修技术. 2020(02)
[5]配网自动化开关故障处理及运行维护[J]. 钱叶牛,田丽楠,赵薇.??通信电源技术. 2020(02)
作者简介：
周懋坤,1983.10.18 男,汉族,广西阳朔,大学本科,配电管理,昆明盘龙供电局
何英龙,1995.03.19,男，汉族，重庆市潼南区，助理工程师，本科，配网自动化，昆明供电局
晏丽芬，1994，女，汉族，云南曲靖，本科，昆明盘龙供电局
商学胜，1968，男，汉族，云南，本科，检修试验班长，昆明盘龙供电局