摘要：随着配电自动化应用与推广，配电终端设备数量庞大、种类繁多，如何对配电终端进行高效的运行维护管理，保证配电终端长期稳定可靠运行，一直是配电运维领域的难题。文章提出一种配电终端运维支持系统，该系统融合配电自动化系统、通信网管系统、PMS等的配电终端运行相关信息，基于现场配电终端运行异常特征分析，建立配电终端运维评估模型和专家系统，实现对配电终端的运行状态监测与评估、智能预警，为配电运维人员提供技术支持。通过现场应用表明，该系统有助于运维人员排查问题提供解决方案、减轻终端运行维护工作量、提升运维效率，从而推进配电自动化应用。
关键词：配电终端；状态监测；状态评估；智能预警；运维支持
引言
随着配电网建设工作的不断深入和持续推进，配电自动化作为配电网运行管理的基础平台，在提高供电可靠性、提升配电网精益化管理水平方面发挥了重要作用，但随之而来的配电自动化设备的运维管理问题也开始逐渐显现。与此同时，配电自动化系统维护尚无明确的管理界面和工作流程，缺乏充足的专业运维人员和现场运维检测装备，以致无法适应配电自动化运维管理需求，严重影响了配电自动化实用化效果。配电终端在配电自动化系统中量大面广，是整个系统中承上启下、上传下达的关键环节。配电终端处于良好的工作状态，保持终端在线率、遥信正确率及遥控成功率处于较高水平是配电自动化实用化推进的基础和前提，因此配电终端运维尤为关键。如何在技术手段、管理创新上谋求对配电终端的状态把握，实现高效主动式运维，是当前配电自动化建设过程中的重点工作。本文将通过研究配电终端数据集成与融合技术、通信异常定位分析技术、终端蓄电池状态评估和寿命预技术、配电终端无线通信质量评估技术和终端缺陷自发现及自诊断技术，提出技术架构并设计配电终端运维支持系统，以满足现场终端运维需要。
1 系统总体结构
配电终端运维支持系统采用面向服务的SOA构架设计，对外提供灵活服务；采用组件化开发思路，提供独立的软件界面，也可与配电自动化主站人机界面进行融合，实现对配电终端运维管理的可视化展示。原则上配电终端运维支持系统作为配电自动化的一个子系统，直接部署服务在配电自动化主站；也可增加服务器和工作站单独部署，通过与配电自动化、PMS、通信网管系统信息交互，实现配电终端运维相关功。系统通过信息交互总线与配电自动化系统主站、通信网管系统、PMS系统进行信息交互，获取并融合相关业务数据，应用数据挖掘技术实现配电终端通信异常原因分析、终端缺陷自发现及缺陷原因诊断、终端蓄电池状态评估及寿命预警、终端通信质量评估和终端状态综合评价等功能。同时，系统对外提供服务，配电自动化系统主站、PMS系统可以订阅或请求其服务获取配电终端运维评价、预警等相关信息。
2 关键技术与设计
2.1 数据集成与融合
配电终端运维相关的数据分散在配电自动化系统主
站、通信网管系统、PMS等系统中，其中配电自动化系统主站有终端基础台账信息、终端运行状态信息、终端通信状态信息、终端通信记录、通道运行记录、遥控操作记录、校时记录、蓄电池活化记录等，光纤通信网管系统、无线通信网管系统中保存有终端通信路径信息、通信模块状态信息，PMS系统则保存有终端基础台账信息、终端运维和消缺信息。针对上述各系统中大量分散孤立的配电终端数据，终端运维支持系统通过电力信息交互总线交互，以配电终端ID作为唯一编码，从其他相关系统采集配电终端相关数据，依托配电终端ID融合数据，应用数据抽取、联合、组合等操作建立配电终端运维支持系统数据仓库，形成配电终端完整台账信息、配电终端全面运维信息和终端完整通信信息，以满足配电终端运维支持系统的应用分析需要。
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2.2 通信异常定位分析
配电终端通信涉及配电自动化系统，包括配电主站、终端和通信网络的所有环节，通信状态异常问题调查往往涉及供电公司调控、运检和信通多个业务部门。目前配电自动化通信网络一般采用无线公网通信和光纤通信方式，配电主站到配电终端的通信路径经过的通信环节非常多，通信问题查找定位也很困难。配电终端运维支持系统依赖自身存储的终端全面运维信息和完整通信信息数据优势，结合终端通信实际特征和通信链路规则，通过对通道流量、终端电源状态、主干通道状态、前置通道状态、无线通信模块状态、光纤通信节点状态、终端自检状态和规约链路等信息分析，可推断配电终端通信状态异常发生的可能节点及原因。
2.4 无线通信质量评估
无线公网通信具有投资小、部署迅速、不受地域限制等优点，近年来在配电自动化建设中得到了广泛的应用；但同时也存在一些缺点，即通信延迟较大、信号覆盖易受影响、稳定性较差。在实际应用中存在终端可用性与终端在线率不完全一致现象，即在线率偏低但不影响数据传输，或在线率高但在配电自动化主站进行遥控操作或电网故障时不可用。配电终端运维支持系统设计从所有通信信息数据中筛选与无线终端通信质量相关的数据，包括通道延迟时间、通信中断次数、丢包率、无线模块信号强度等数据作为计算指标应用层次分析法建立通信质量评估计算模型，应用模糊评判法对无线通信的可用性（通信质量）进行评估。
2.5 终端缺陷自发现及分析技术
配电终端运行过程除通信状态异常外，配电终端自身以及辅助设备功能异常，如终端在线率异常、终端频繁掉线、终端蓄电池老化、终端通道通信流量异常、终端校时异常等也影响配电自动化的正常运行。配电终端运维支持系统通过深入分析配电终端功能缺陷的相关征兆，并结合现场运维经验，设计专家系统。专家库可根据配电终端异常情况定义和完善相应缺陷类型以及缺陷类型涉及的相关异常或故障特征量。专家系统采用触发和定时搜索配电终端各缺陷相关特征量数据，计算分析结果，并主动预警和推送配电终端缺陷至相关订阅服务，以及展示缺陷相关数据，提供除缺方案，为运维人员及时发现终端缺陷并迅速消缺提供技术支持。
结语
本文通过分析配电终端实际运行维护过程，总结配电终端运行维护过程中面临的各种问题，针对性地设计了配电终端运维支持系统。通过现场实际应用表明本系统为配电终端运行和维护人员提供了便捷的运维管理工具，有效支撑配电终端高效主动式运维。今后将根据现场运行进一步优化配电终端运维支持系统专家库和优化算法。
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论文作者:生小康,张天御
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：终端论文; 通信论文; 状态论文; 系统论文; 支持系统论文; 信息论文; 异常论文; 《基层建设》2018年第31期论文;