论文部分内容阅读
摘 要：配电自动化是坚强智能电网的重要基础和组成部分，是提高配电网智能化和精益化管理水平的重要技术手段之一，实现配电网可观、可测、可控。但是目前在配电自动化应用中，遥控成功率仍有待提高。本文分析了配电自动化开关遥控不成功的常见原因，并提出了发生遥控不成功时的操作方式，有助于提高消缺效率，具有一定的指导意义。
关键词：配电自动化；遥控成功率；措施
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0029-02
1 引 言
随着经济社会的快速发展和居民生活水平的不断提高，对供电可靠性的要求也越来越高，传统的配电网调度管理模式已经无法满足对高可靠性供电的迫切需要。配电自动化是以一次设备为基础，综合利用计算机技术、信息及通信等技术，实现对配电网的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的管理。配电自动化建设显著提高了配电网智能化和精益化管理水平，在配网日常运行监视和事故处理中发挥重要作用，通过遥控10kV配电自动化开关代替人工现场操作可以大大缩短时间和人力成本，提高操作效率，发生10kV馈线跳闸时能够通过遥控操作快速隔离故障区域，恢复非故障区域供电，大幅缩短用户停电时间。但是目前在配电自动化建设应用中，遥控失败情况仍时有发生，为了更好发挥配电自动化建设成效，有必要对提高配电自动化开关遥控成功率进行探讨。
2 开关遥控操作过程
配电自动化系统主要采用IEC60870-5-101规约（简称101规约）及IEC60870-5-104规约（简称104规约），均为国际通用规约。以101规约、104规约等常用通讯规约为例，遥控执行过程分为3个步骤：
（1）主站下发对某个开关的遥控预置命令，终端返回返校正确的确认码。如果返校的报文不正确或规定时间，内没有返校，则判断返校错误，遥控命令终止。
（2）主站收到返校正确的确认码后，下发遥控执行码，终端收到遥控执行码后，回复遥控执行确认码，同时，终端向配电开关下发遥控命令。如果此时不执行遥控，则选择遥控取消。
（3）遥控执行完毕，终端上传遥控执行结束帧，主站根据配电设备是否操作到位的情况，判断遥控成功或者遥控失败。遥控命令执行流程图如图1所示。
3 开关遥控不成功原因分析
遥控不成功有两种情况：①返校超时或返校错误，出现返校不正确；②执行超时，即返校正确后，开关出现拒动现象。
3.1 返校超时或返校错误
3.1.1 通信通道问题
通道误码率高是导致遥控返校超时的重要原因之一。误码率高会增加信息的拒收率，影响信息的处理和传输速度。配电自动化终端主要采用光纤网络与主站通讯，首先应判断光端机是否工作正常，观察指示灯及报警等，有些光端机运行不稳定，特别是高温天气，机内温升较高，会引起死机现象。受管道走廊等因素限制，部分配电自动化站所无法实现光缆进站，采用电力线载波通信。电力线载波通信是利用电力线实现数据传输，它存在阻抗变化、不可预测的信号干扰和信号衰减，再加上有些载波通信线路传输距离长，桥路多，所以载波通信信号传输质量差，载波机接收电平异常。
3.1.2 通信规约问题
配电自动化系统采用基于调度证书的非对称密钥算法实现控制命令及参数设置指令的单向认证与报文完整性保护，如果配电自动化终端配置的密钥与主站不匹配，或者终端选择的通信规约与主站不一致，也会造成遥控命令返校超时问题。
3.1.3 主站配置问题
配电自动化终端遥控返校错误可能是主站数据库中遥控对象号填写错误，配电自动化终端与开关部件关联异常，遥控允许标志填写错误等原因。解决措施：①遥控前检查所遥控开关名称是否正确，开关点表有无异常，开关状态是否和实际位置对应。②打开数据库编辑器，检查“接收遥信点描述”表中相应开关的遥控对象号是否填写正确。③同一个开关部件在数据库中不能重复记录，新建一个厂站，在填写接收遥测点和遥信点描述表之后，应该用数据库检测工具检测一下是否重复。
3.2 返校正确执行超时
3.2.1 控制方式错误
配电自动化终端面板一般有控制方式切换旋钮，可以选择就地、远方、闭锁三种控制方式，当控制方式打在远方时方可由主站远方遥控操作，部分10kV开关柜面板亦有就地、远方切换旋钮，也应切换至远方状态。配电自动化终端控制电源与开关压板状态不正确也是导致遥控执行不成功的原因之一，由于在配网日常运行操作中开关四态转换时需要对配电自动化终端控制方式、控制电源、压板进行操作，容易因现场操作人员操作不当导致部件状态不正确，影响遥控，建议规范配电自动化终端操作项目内容并写入操作票中，严格按票操作，避免此类问题影响遥控执行。
3.2.2 操作电源的问题
如果控制电源的电压过低或者控制回路无电、断线时，也会出现开关拒动、遥控执行超时的故障。如果是控制回路问题，一般全站开关普遍遥控拒动。此时可通知运维人员到现场检查，必要时安排停电消缺处理。
3.2.3 开关机构问题
开关机构卡涩、电机故障也会引起开关遥控执行不成功，开关拒动，另外若开关储能机构电源开关未合上，操作机构弹簧未储能，此时开关拒动，遥控操作失敗。此时可通知运维人员到现场检查，必要时安排停电消缺处理。
4 开关遥控不成功时的操作步骤
为了明确遥控不成功原因归属，减少因缺陷原因误判导致的无效停电消缺，提高消缺效率，当开关遥控不成功需要改为现场操作时，建议现场操作人员应优先通过配电自动化终端操作，按照如下步骤：
（1）核对配电自动化终端面板上该开关双重编号；
（2）将配电自动化终端上控制方式切换开关从“远方”切换至“就地”位置；
（3）根据指令票，通过自动化终端面板上相应开关的分/合按钮操作；
（4）操作完成后，将切换开关从“就地”切回至“远方”位置，恢复原状。
当开关遥控不成功且通过配电自动化终端操作也不成功时，若高压柜本体有电动操作按钮，应通过电动操作按钮操作，按照如下步骤：
（1）若待操作开关高压柜面板上有“远方/就地”旋钮，应切换至“就地”；
（2）根据指令票，摁下高压柜面板上的电动分/合按钮；
（3）操作完成后，将切换开关从“就地”切回至“远方”位置，恢复原状。
5 结 语
配电自动化开关遥控对于提高日常倒闸操作效率、故障快速隔离、非故障区域转供电具有重要的意义，能大大降低现场操作人员工作压力，缩短故障停电时间，提高供电可靠性和用户满意度。应当重视遥控不成功缺陷的排查和处理，提高遥控成功率，充分发挥配电自动化建设成效。
参考文献
[1]刘 健，沈兵兵，赵江河，等.现代配电自动化系统[M].北京：水利水电出版社，2013.
[2]徐丙垠，李天友，薛永端，等.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38～41，55.
[3]时金媛，赵仰东，苏标龙，等.配电自动化系统馈线自动化可靠性提升关键技术分析与实现[J].供用电，2014（5）：58～62.
收稿日期：2018-11-6
作者简介：吴林伟（1990-），男，福建莆田人，工程师，硕士，主要从事配电自动化方面的工作。
关键词：配电自动化；遥控成功率；措施
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）35-0029-02
1 引 言
随着经济社会的快速发展和居民生活水平的不断提高，对供电可靠性的要求也越来越高，传统的配电网调度管理模式已经无法满足对高可靠性供电的迫切需要。配电自动化是以一次设备为基础，综合利用计算机技术、信息及通信等技术，实现对配电网的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的管理。配电自动化建设显著提高了配电网智能化和精益化管理水平，在配网日常运行监视和事故处理中发挥重要作用，通过遥控10kV配电自动化开关代替人工现场操作可以大大缩短时间和人力成本，提高操作效率，发生10kV馈线跳闸时能够通过遥控操作快速隔离故障区域，恢复非故障区域供电，大幅缩短用户停电时间。但是目前在配电自动化建设应用中，遥控失败情况仍时有发生，为了更好发挥配电自动化建设成效，有必要对提高配电自动化开关遥控成功率进行探讨。
2 开关遥控操作过程
配电自动化系统主要采用IEC60870-5-101规约（简称101规约）及IEC60870-5-104规约（简称104规约），均为国际通用规约。以101规约、104规约等常用通讯规约为例，遥控执行过程分为3个步骤：
（1）主站下发对某个开关的遥控预置命令，终端返回返校正确的确认码。如果返校的报文不正确或规定时间，内没有返校，则判断返校错误，遥控命令终止。
（2）主站收到返校正确的确认码后，下发遥控执行码，终端收到遥控执行码后，回复遥控执行确认码，同时，终端向配电开关下发遥控命令。如果此时不执行遥控，则选择遥控取消。
（3）遥控执行完毕，终端上传遥控执行结束帧，主站根据配电设备是否操作到位的情况，判断遥控成功或者遥控失败。遥控命令执行流程图如图1所示。
3 开关遥控不成功原因分析
遥控不成功有两种情况：①返校超时或返校错误，出现返校不正确；②执行超时，即返校正确后，开关出现拒动现象。
3.1 返校超时或返校错误
3.1.1 通信通道问题
通道误码率高是导致遥控返校超时的重要原因之一。误码率高会增加信息的拒收率，影响信息的处理和传输速度。配电自动化终端主要采用光纤网络与主站通讯，首先应判断光端机是否工作正常，观察指示灯及报警等，有些光端机运行不稳定，特别是高温天气，机内温升较高，会引起死机现象。受管道走廊等因素限制，部分配电自动化站所无法实现光缆进站，采用电力线载波通信。电力线载波通信是利用电力线实现数据传输，它存在阻抗变化、不可预测的信号干扰和信号衰减，再加上有些载波通信线路传输距离长，桥路多，所以载波通信信号传输质量差，载波机接收电平异常。
3.1.2 通信规约问题
配电自动化系统采用基于调度证书的非对称密钥算法实现控制命令及参数设置指令的单向认证与报文完整性保护，如果配电自动化终端配置的密钥与主站不匹配，或者终端选择的通信规约与主站不一致，也会造成遥控命令返校超时问题。
3.1.3 主站配置问题
配电自动化终端遥控返校错误可能是主站数据库中遥控对象号填写错误，配电自动化终端与开关部件关联异常，遥控允许标志填写错误等原因。解决措施：①遥控前检查所遥控开关名称是否正确，开关点表有无异常，开关状态是否和实际位置对应。②打开数据库编辑器，检查“接收遥信点描述”表中相应开关的遥控对象号是否填写正确。③同一个开关部件在数据库中不能重复记录，新建一个厂站，在填写接收遥测点和遥信点描述表之后，应该用数据库检测工具检测一下是否重复。
3.2 返校正确执行超时
3.2.1 控制方式错误
配电自动化终端面板一般有控制方式切换旋钮，可以选择就地、远方、闭锁三种控制方式，当控制方式打在远方时方可由主站远方遥控操作，部分10kV开关柜面板亦有就地、远方切换旋钮，也应切换至远方状态。配电自动化终端控制电源与开关压板状态不正确也是导致遥控执行不成功的原因之一，由于在配网日常运行操作中开关四态转换时需要对配电自动化终端控制方式、控制电源、压板进行操作，容易因现场操作人员操作不当导致部件状态不正确，影响遥控，建议规范配电自动化终端操作项目内容并写入操作票中，严格按票操作，避免此类问题影响遥控执行。
3.2.2 操作电源的问题
如果控制电源的电压过低或者控制回路无电、断线时，也会出现开关拒动、遥控执行超时的故障。如果是控制回路问题，一般全站开关普遍遥控拒动。此时可通知运维人员到现场检查，必要时安排停电消缺处理。
3.2.3 开关机构问题
开关机构卡涩、电机故障也会引起开关遥控执行不成功，开关拒动，另外若开关储能机构电源开关未合上，操作机构弹簧未储能，此时开关拒动，遥控操作失敗。此时可通知运维人员到现场检查，必要时安排停电消缺处理。
4 开关遥控不成功时的操作步骤
为了明确遥控不成功原因归属，减少因缺陷原因误判导致的无效停电消缺，提高消缺效率，当开关遥控不成功需要改为现场操作时，建议现场操作人员应优先通过配电自动化终端操作，按照如下步骤：
（1）核对配电自动化终端面板上该开关双重编号；
（2）将配电自动化终端上控制方式切换开关从“远方”切换至“就地”位置；
（3）根据指令票，通过自动化终端面板上相应开关的分/合按钮操作；
（4）操作完成后，将切换开关从“就地”切回至“远方”位置，恢复原状。
当开关遥控不成功且通过配电自动化终端操作也不成功时，若高压柜本体有电动操作按钮，应通过电动操作按钮操作，按照如下步骤：
（1）若待操作开关高压柜面板上有“远方/就地”旋钮，应切换至“就地”；
（2）根据指令票，摁下高压柜面板上的电动分/合按钮；
（3）操作完成后，将切换开关从“就地”切回至“远方”位置，恢复原状。
5 结 语
配电自动化开关遥控对于提高日常倒闸操作效率、故障快速隔离、非故障区域转供电具有重要的意义，能大大降低现场操作人员工作压力，缩短故障停电时间，提高供电可靠性和用户满意度。应当重视遥控不成功缺陷的排查和处理，提高遥控成功率，充分发挥配电自动化建设成效。
参考文献
[1]刘 健，沈兵兵，赵江河，等.现代配电自动化系统[M].北京：水利水电出版社，2013.
[2]徐丙垠，李天友，薛永端，等.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38～41，55.
[3]时金媛，赵仰东，苏标龙，等.配电自动化系统馈线自动化可靠性提升关键技术分析与实现[J].供用电，2014（5）：58～62.
收稿日期：2018-11-6
作者简介：吴林伟（1990-），男，福建莆田人，工程师，硕士，主要从事配电自动化方面的工作。