本文介绍了配电自动化实用化验收内容及考核评价指标，探讨了终端月平均在线率、遥信动作正确率、遥控使用率、遥控成功率四项指标计算公式及影响因素，提出了通过设计研制一款实用化指标统计分析工具来提升实用化指标的措施，并通过现场工程验证了其有效性、可行性。
配电自动化是保证配电网安全可靠、经济运行的重要技术手段，是配电网实现智能化运行和控制的必备基础。我国配电自动化应用发展工作起步于20 世纪80 年代末，但是由于技术不过关、管理不到位等多方面原因，导致在2003 年之后，不少已经建成的配电自动化系统暴露出无法正常运行、管理维护困难等问题，直接造成配电自动化系统被闲置或放弃建设的局面。
直到2009 年5 月，国家电网公司提出建设坚强智能电网的目标，在充分总结以往配电自动化建设经验教训基础上，国家电网公司重新制定了配电自动化的发展战略、技术导则及建设改造技术原则，于2010年开展了新一轮的配电自动化建设，截至2013 年4 月底，国家电网公司在26 个省(直辖市)共64个城市开展了配电自动化项目工程建设(国网报备项目)， 其中30 个项目已完成工程建设，并投入运行(银川、杭州、南京、成都等12 个项目已实现实用化运行)，配电自动化建设与应用取得了丰硕成果。然而不可否认的是，虽说经过近两三年配电自动化工作的大力推进和有效开展，绝大部分试点项目都取得了成功，但是部分试点单位仍存在系统功能利用率低，实用化应用成效不明显等问题。
为此，国家电网公司在2013 年7 月25 日召开的配电自动化应用提升工作组第一次工作会议上着重提出，制定配电自动化运行考核体系，常态化开展配电自动化运行指标和运维质量考核，不断提高系统实用化水平。与此同时，在2013 年7月31日召开的国务院常务会议上，建设智能配电网的意义也被上升到国家战略高度。因此加快提升配电自动化实用化成效，既是电网企业全力推进配网自动化建设的需要，也是电网企业履行社会责任、服务和谐社会建设的必然要求。
本文首先对《配电自动化实用化验收细则》(简称《细则》)中实用化验收内容及考核指标评价进行解读，重点围绕终端月平均在线率、遥信动作正确率、遥控使用率、遥控成功率四项指标，对其计算方法进行深化分析，其次结合作者在数次实用化验收中的经验，对影响实用化指标因素进行剖析，提出通过设计一款实用化指标统计分析工具，来优化实用化指标的措施，并着重对其主要过程、功能、关键技术进行了分析，最后通过工程实践来进一步验证该工具的有效性。通过该工具的研制，旨在全面提升配电网的运行管理水平[5]。
细则解读
《配电自动化实用化验收细则》的出台有利于配电自动化系统实用化的发展。
在《细则》中指出，实用化验收内容包括验收资料、运维体系、考核指标、实用化应用，如图1 所示。其中考核指标，作为实用化验收工作的重要组成部分，反映了配电主站系统的实际运行情况，已经成为实用化验收是否通过的充要条件。
图1 实用化验收内容
考核指标包括配电终端覆盖率和系统运行指标两大类。其中，系统运行指标细分为五类，即配电主站月平均运行率、配电终端月平均在线率、遥控使用率、遥控成功率、遥信动作正确率，如图2 所示。
终端月平均在线率、遥信动作正确率、遥控使用率、遥控成功率这四项指标是配电自动化考核的关键性指标，基本要求如表1 所示，下文将针对这四项指标进行阐述分析。
上述四点实用化指标的计算公式分别为:
其中：遥信正确次数= 遥信变位与事件顺序记录(SOE)对应、并且时间间隔小于15s 总次数。遥信拒动、误动次数= 遥信变位丢失、SOE 丢失、变位与SOE 时间间隔大于15s 次数。
其中:实际遥控次数= 遥控成功次数+ 遥控失败次数。可操作遥控次数= 实际遥控次数+ 三遥开关非遥控产生变位次数— 三遥开关调试、检修产生变位次数。
其中：总遥控次数= 遥控成功次数+ 遥控失败次数(30min 内的连续三次遥控记录，以最后一次为准)。按照实用化验收要求，只有以上四项指标同时满足细则中的基本要求，实用化指标才算合格。
实用化指标影响因素分析
在深入了解实用化验收考核指标基础上，结合数次实用化验收经验，对影响上述四项指标的关键因素进行了分析，大致结果如下：
影响终端月平均在线率的因素
(1)终端自身故障：如终端软、硬件，安装等问题导致终端退出运行。
(2)通信问题：如无线终端遇到信号盲区或信号被屏蔽、通道故障等问题导致数据通信不畅。
(3)环境因素：主要城市建设造成的终端改造等问题导致终端被迫退出运行。
影响遥信动作正确率的因素
(1)终端遥信误动：如重动继电器受电压波动影响造成遥信误动等;
(2)终端遥信误报：如检修试拉合开关等[7];
(3)终端遥信拒动：如辅助节点不对位等[8];
(4)终端对时原因;
(5)终端检修、调试时配电自动化主站未将该终端运行方式切换至检修调试态。
影响遥控使用率的因素
(1)采用就地遥控，未通过配电自动化主站系统远程遥控;
(2)未经过调度许可，现场人员自行操作;
(3)开关设备检修、调试时，配电自动化主站未将该开关运行方式切换至检修调试态。
影响遥控成功率的因素
(1)通信故障：如数据传输的完整性和可靠性差 等;
(2) 终端自身故障;
(3)配电自动化主站参数配置错误;
(4)终端对时偏差。通过上述分析，可以归纳出影响配电自动化实用化指标的因素大致可以分为以下几类：
(1)通信因素：包括网络中断、信号干扰等。
(2)终端因素：包括终端硬件、软件、对时问题等。
(3)管理因素：包括未按照正确操作流程操作等。
(4)环境因素：包括城市建设等。
(5)主站因素：包括参数配置错误、程序异常等。
根据作者的统计分析，各因素所占比重如图3 所示。
实用化指标的措施
在剖析了实用化指标影响因素的基础上，下一步就针对占比较高的终端因素、主站因素，提出相应的优化措施。
由于配电自动化涉及的终端众多，其遥测、遥信和遥控的数据量庞大，如果仅依靠传统的人工统计分析方式，不但效率低、时效性差、不能做到及时发现，解决问题还容易出错。因此如何及时、准确、有效地了解配电自动化设备实时运行状况，对实用化指标数据进行在线统计分析，并快速预报异常信息，将成为提升配电自动化实用化指标的核心问题。为此，提出必须设计一款实用化指标统计分析工具，来完成指标数据的持续抽取、统计、分析、监督与展示功能，从而为有效提升实用化应用水平提供技术保障。
根据前述指标计算公式及其影响因素，设计的实用化指标统计分析工具的逻辑结构如图4 所示。
图4 逻辑结构图
主要过程
实用化指标统计分析工具，主要过程包括数据采集、数据诊断处理、数据统计计算、数据分发等。第一步从数据源获取相应的数据;第二步通过数据分析处理单元对提取的数据进行分析处理，剔除干扰计算的坏数据;第三步依靠统计计算单元，生成实用化指标数据，同时根据预警条件进行报警;用户最终可以通过设定查询条件或工具默认条件，快速直观地获取具有参考价值的考核指标、实际操作记录以及设备异常运行信息，以便及时备案、消缺。
主要功能
实用化指标统计分析工具，主要功能包括遥测数据诊断、遥信异常诊断、遥控操作情况诊断、指标统计报表、设备运行情况列表、异常情况列表等。
(1)遥测数据诊断，包含三相电流平衡情况检查、遥测不变化情况检查、遥测突变情况检查等。
(2)遥信异常诊断，包含遥信值与遥测值对应检查、遥信变位与SOE 记录对应检查、遥信变位与SOE 间隔时间检查、遥信频繁变位检查等。
(3)遥控操作情况诊断，包含远方遥控操作各执行阶段的检查等。
(4)指标统计报表，包含实用化考核指标日报(如表2 所示)、月度报表、年度报表等。
关键技术
实用化指标统计分析工具，关键技术包括终端对时错误诊断技术，遥信误动自动识别技术，检修、调试变位过滤技术。
终端对时错误诊断技术
由公式(2)可知，判断遥信动作是否正确需具备两个条件，分别为：
条件1：遥信变位与SOE 需对应;
条件2：遥信变位与SOE 间隔时间需小于15s。两个条件各自占比如图5 所示。
图5 遥信动作正确率影响因素饼图
结合实用化验收经验分析，由条件2 导致的遥信动作正确率低的概率为74%。因此，可以通过完备有效的对时校验手段，来加大对终端的对时异常情况监视力度。通过该技术的研究，主要达到以下目标：
(1)实用化指标统计分析工具定期向终端发送对时报文，并统计未正确返回对时报文的终端及其超时时间，通过语音告警等方式，提醒运行人员及时报备、消缺;
(2)若终端返回的对时报文完全正确，但终端的本地时间未按照对时报文进行修正，导致无法利用对时报文来监视终端对时功能，在这种情况下，配网主站系统应能通过对每一条SOE的终端记录时间与主站接收时间进行对比，将超过15s 的SOE 记录翻译为对时实时告警，提醒运行人员及时报备、消缺。通过终端对时错误检查技术的应用，约能将遥信动作正确率提升30%。
遥信误动自动识别技术
配电自动化实际运行中，由于通信通道中接入的终端数量较多，而导致通信通道的误码率比较高，遥信抖动现象时有发生，如何防止遥信抖动也是当前配电自动化建设的难题。由公式(2)、公式(3)可知，遥信抖动的存在，会使遥信正确率、遥控使用率失真，使指标分析失去意义。因此，在计算遥信动作正确率、遥控使用率时，有必要剔除遥信抖动的数据。
通过该技术的研究，主要达到以下目标：
(1)实用化指标统计分析工具应能自动将3s 内的连续三次遥信变位自动标志为可疑信号，并及时产生告警，提示维护人员消缺;
(2)配网保护设备或智能仪表应具备遥信漏报自动告警技术，即当遥信变位漏报，SOE 漏报自动识别，并实时告警，提示配网主站维护人员消缺。通过遥信误动自动识别技术的应用，约能将遥信动作正确率提升15%。
检修、调试变位过滤技术
公式(3)可知，影响遥控使用率的因素主要有两个：
因素1：远方遥控使用率低;
因素2：检修、调试产生的变位参与指标计算。两个因素占比如图6 所示。
图6 遥控使用率指标影响因素饼图
针对因素1 的具体解决对策：要求配电网日常运行中，所有的远方遥控必须调度认可，能远方遥控的必须远方遥控，禁止就地操作。
针对因素2 的具体解决对策：配网系统在检修、调试时运维人员应对开关站挂牌，挂牌后所有的开关的变位，SOE 都会标志为检修、调试态，指标计算时可根据这些标志位剔除相关记录。
若运维人员漏做这一步，将会使这些检修、调试态下的开关变位数据参与到指标计算，从而降低了遥控使用率。通过对检修、调试变位过滤技术的应用，约能将遥控使用率提升15%。
工程验证
为了校验配电自动化实用化指标统计分析工具的有效性，在合肥、太原配电自动化建设项目现场进行了验证。合肥现场第一次实用化指标分析时，遥信动作正确率偏低，经过检查，诊断为终端对时异常，部分终端对时越限达几个小时。针对该问题进行了全面整改，整改后，遥信动作正确率提升了30%。
太原现场第一次实用化指标分析时，遥控使用率偏低，经过检查，诊断为大量的检修调试记录参与了指标计算。针对该问题进行了全面整改，整改后，遥控使用率提升了15%。通过现场的验证，得出本文所提出的配电自动化实用化统计分析指标工具是可行、有效的。
结语
本文在对终端月平均在线率、遥信动作正确率、遥控使用率、遥控成功率这四项实用化考核指标公式进行深入分析的基础上，以多项实用化项目验收工作为依托，总结了影响实用化指标的因素，提出了通过研制一款实用化指标统计分析工具，来实现对指标数据的在线实时统计、分析、预警功能的方案;并对该工具中所应用的终端对时错误检查技术，遥信误动自动识别技术，检修、调试变位过滤技术的重要性及可行性进行了探讨;最后通过工程项目进一步验证了指标统计分析工具有效、可行。
为了提高配电自动化实用化水平，除了依托实用化指标统计分析工具以外，还需要通过专业培训，提高一线人员的技能素质，提升配电自动化系统使用率;把好产品采购的质量关，选择质量可靠、信誉度好的设备供应商，提升产品的稳定性;建立健全运维机制和完善的管理制度，提升运维精益化水平。
作者简介
王必恒，国网电力科学研究院，工程师，研究方向为智能配电网调度自动化。
欧阳文，国网电力科学研究院，助理工程师，研究方向为智能配电网调度自动化。
张怡然，国网电力科学研究院，工程师，研究方向为智能配电网调度自动化。
宋英华，国网电力科学研究院，工程师，研究方向为智能配电网调度自动化。
崔玉，国网江苏省电力公司，工程师，研究方向为电力系统自动化。
引文信息
王必恒，欧阳文，张怡然，等.配电自动化实用化指标分析及诊断决策[J].供用电，2015,31(5)：54-58.
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