摘 ?要：提高配電自動(dòng)化水平是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵之一。針對(duì)目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)缺乏相關(guān)檢測(cè)技術(shù)以及實(shí)際運(yùn)行管控的現(xiàn)狀，建立了配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的層次化體系。從正常運(yùn)行情況下SCADA評(píng)估指標(biāo)以及故障狀態(tài)下的饋線自動(dòng)化評(píng)估指標(biāo)兩個(gè)方面展開(kāi)，通過(guò)層次分析法計(jì)算一、二級(jí)指標(biāo)所占權(quán)重，提出運(yùn)行狀態(tài)的綜合評(píng)估分?jǐn)?shù)計(jì)算方法，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估提供依據(jù)。以上海市配電自動(dòng)化系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估分析，證明該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化;SCADA;饋線自動(dòng)化;狀態(tài)評(píng)估;層次分析法

中圖分類號(hào)：TM734;TM76 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）12-0031-05

Abstract：Improving the level of distribution automation is one of the keys to building a strong smart grid. Aiming at the current lack of relevant detection technology and actual operation and control of power distribution automation system，this paper establishes a hierarchical system for evaluating the running state of distribution automation system. From two aspects of SCADA evaluation index under normal operation condition and feeder automation evaluation index under fault condition，the weight of first and second level indexes is calculated by AHP，and the calculation method of comprehensive evaluation score of operation state is proposed，which provides basis for operation state evaluation of distribution automation system. Taking the distribution automation system in Shanghai as the research object，the operation status evaluation analysis is carried out，and the effectiveness of the method is proved.

Keywords：distribution automation;SCADA;feeder automation;state evaluation;AHP（analytic hierarchy process）

0 ?引 ?言

配電自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行安全集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)及管理系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理的系統(tǒng)[1，2]。

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的管理直接關(guān)系到配電自動(dòng)化的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性。目前，國(guó)內(nèi)各電網(wǎng)公司對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的檢測(cè)工作以及實(shí)際運(yùn)行的管控工作較為薄弱，對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題也大都以定性分析為主，還沒(méi)有對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備以及運(yùn)行狀態(tài)的定量評(píng)估方法，配網(wǎng)管理水平停留在比較低的水準(zhǔn)[3]。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)方面，大多數(shù)設(shè)備及軟件系統(tǒng)還停留在單一的靜態(tài)測(cè)試階段。文獻(xiàn)[4]建立了對(duì)配電自動(dòng)化的數(shù)字仿真測(cè)試平臺(tái)，能夠模擬遠(yuǎn)方終端與主站通信。該方法僅相當(dāng)于測(cè)試主站應(yīng)用，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)全配電自動(dòng)化設(shè)備的測(cè)試。特別現(xiàn)今智能分布式配電自動(dòng)化設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)安裝，該測(cè)試不能覆蓋全部功能。文獻(xiàn)[5]在配電自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的研究中，分別針對(duì)系統(tǒng)建模和拓?fù)浞治瞿芰Α⒐收咸幚砟芰υO(shè)計(jì)了測(cè)試模擬場(chǎng)景，但缺乏主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、相關(guān)自動(dòng)化終端設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)測(cè)試，也未完成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的邏輯測(cè)試。目前，配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管控基本處于空白狀態(tài)，很多地區(qū)的配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于上級(jí)調(diào)度主管部門(mén)而言相當(dāng)于“盲區(qū)”，上級(jí)調(diào)度部門(mén)對(duì)于下級(jí)區(qū)域的配電自動(dòng)化運(yùn)行的實(shí)際狀況既無(wú)監(jiān)控，更談不上管理[6，7]。究其原因，在于配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀況的評(píng)估缺乏理論依據(jù)。文獻(xiàn)[8]提出了用于描述設(shè)備可靠性的故障率指標(biāo)以及描述通信可靠性的終端上線率指標(biāo)等，但其評(píng)價(jià)方法相對(duì)匱乏;文獻(xiàn)[9]應(yīng)用模糊層次分析法分別從主站、配電終端與通信網(wǎng)絡(luò)三個(gè)方面對(duì)配電自動(dòng)化運(yùn)行情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，但缺乏對(duì)正常及故障運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估方法分析及評(píng)分細(xì)則規(guī)定;文獻(xiàn)[10]對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況做出了風(fēng)險(xiǎn)性定性評(píng)估，但其指標(biāo)及其評(píng)價(jià)方法過(guò)于簡(jiǎn)單并且不夠精確，難以實(shí)現(xiàn)上級(jí)管控，使得上級(jí)監(jiān)管部門(mén)對(duì)于管理區(qū)域配電自動(dòng)化的運(yùn)行無(wú)法做出合理的評(píng)估以及科學(xué)的管理決策。

因此，有必要研究配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估技術(shù)，以確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠運(yùn)行及有效利用。本文以配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化與常態(tài)化應(yīng)用為目標(biāo)，系統(tǒng)性規(guī)劃配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估體系，應(yīng)用層次分析法確定配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)及其所占權(quán)重，提出配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法與系統(tǒng)架構(gòu)。

本文中實(shí)驗(yàn)方案的制定和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量記錄工作是在國(guó)網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司工作人員的大力支持下完成的，在此向他們表示衷心的感謝。

從表7中的權(quán)重?cái)?shù)值可判別各指標(biāo)在運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估中的重要程度，表8中算出的狀態(tài)評(píng)估分能夠?yàn)閷?shí)際運(yùn)行評(píng)估提供參考。當(dāng)然，實(shí)際工程中除去根據(jù)狀態(tài)評(píng)估總分進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)分級(jí)外，還需考慮單項(xiàng)指標(biāo)的得分情況。若單項(xiàng)分值低于允許界限，則直接判定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)較差并采取相應(yīng)措施。在本文所選取的算例中，各單項(xiàng)指標(biāo)分值控制在允許范圍內(nèi)，總評(píng)分94分，可以顯示出配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行于正常狀態(tài)。

4 ?結(jié) ?論

本文以配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)為研究目標(biāo)，層次化地規(guī)劃了配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估體系。首先，根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別對(duì)正常運(yùn)行情況下SCADA評(píng)估指標(biāo)以及故障狀態(tài)下的饋線自動(dòng)化評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了研究;其次，應(yīng)用層次分析法確定配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)所占權(quán)重并進(jìn)行了層次單排序及一致性校驗(yàn);最后，完成了狀態(tài)評(píng)估綜合得分的計(jì)算及對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)的考評(píng)。以上海市配電自動(dòng)化系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用本文所提方法計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行的綜合評(píng)分，評(píng)估結(jié)果顯示系統(tǒng)運(yùn)行于正常狀態(tài)。

本文提出的配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法能夠?qū)Ω髋潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行及其管理水平進(jìn)行評(píng)估和缺陷分析，從而有效支撐配電自動(dòng)化系統(tǒng)的入網(wǎng)管理、安裝調(diào)試、交接驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、運(yùn)行監(jiān)管等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，進(jìn)一步為優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行及管理的科學(xué)決策提供依據(jù)，對(duì)現(xiàn)階段配電自動(dòng)化發(fā)展具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙江河，陳新，林濤，等.基于智能電網(wǎng)的配電自動(dòng)化建設(shè) [J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（18）：33-36.

[2] 劉東，丁振華，滕樂(lè)天.配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展 [J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004（7）：16-19.

[3] BIE Z H，ZHANG P，LI G F，et al. Reliability evaluation of active distribution systems including microgrids [J].IEEE Transactions on Power Systems，2012，27（4）：2342-2350.

[4] 陳傳琦.基于RTDS的分布式饋線自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng) [D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2015.

[5] 孫辰，劉東，凌萬(wàn)水，等.配電自動(dòng)化遠(yuǎn)程終端的可信研究 [J].電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（3）：736-743.

[6] 劉艷茹，劉海波，楊衛(wèi)紅，等.配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程效益評(píng)估 [J].電力建設(shè)，2014，35（4）：116-121.

[7] 張尚，王濤，顧雪平.基于直覺(jué)模糊層次分析法的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估 [J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，40（4）：41-49.

[8] 杜林，袁蕾，熊浩，等.電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)可拓層次評(píng)估 [J].高電壓技術(shù)，2011，37（4）：897-903.

[9] 張磐，凌萬(wàn)水，鄭悅，等.基于模糊層次分析法的配電自動(dòng)化運(yùn)行評(píng)估方法研究 [J].電測(cè)與儀表，2016，53（22）：72-77.

[10] MCCALLEY J D，F(xiàn)OUAD A A，VITTAL V，et al. A risk-based security index for determining operating limits in stability-limited electric power system [J].IEEE Transactions on Power System，1997，12（3）：1210-1219.

[11] 陳茂榮.東莞城區(qū)配電自動(dòng)化建設(shè)規(guī)劃與效益分析 [D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

[12] 朱紅，劉東，凌萬(wàn)水，等.有源配電網(wǎng)的饋線自動(dòng)化效果評(píng)價(jià)方法 [J].電力建設(shè)，2015，36（1）：148-152.

[13] KANABAR P M，KANABAR M G，EL-KHATTAM W，et al. Evaluation of communication technologies for IEC 61850 based distribution automation system with distributed energy resources [C]//2009 IEEE Power & Energy Society General Meeting.Calgary：IEEE，2009：1-8.

[14] 陳熾野，文亞鳳，劉自發(fā)，等.含有多種分布式電源的配電網(wǎng)綜合評(píng)估方法 [J].電力建設(shè)，2015，36（1）：128-135.

[15] 周二雄，李鳳婷，朱賀.基于改進(jìn)層次分析法（AHP）的微網(wǎng)成本-效益評(píng)估 [J].電力建設(shè)，2013，34（3）：1-6.

作者簡(jiǎn)介：葉祺（1983.11—），男，漢族，上海人，工程師，本科，主要研究方向：配網(wǎng)自動(dòng)化。