配电自动化设备闭环检测技术研究

摘要：随着社会的进步,为保证配电自动化系统的稳定、可靠、安全运行，所有配电自动化设备在入网之前，需对设备终端进行通信规约、功能和性能等全面检测。结合最新发展的先进人工智能理论，提出一种配电自动化设备闭环检测方法，对设备的测试数据进行数据挖掘和特征提取，进一步提高测试的准确性及其智能化。基于历史数据库和机器学习方法，对设备终端给出全面的分析测试报告，以提高试验效率和准确率。所提出的方法不仅可以实现不同种类终端设备的测试数据自动分析和分类，还可以避免过多的人工干预，从而提高测试效率和可靠性，最终为实现配电自动化终端设备批量化、自动化检测提供重要技术支撑。

关键词：配电自动化设备；闭环检测技术 引言

随着我国经济的高速发展，供电行业逐渐走上新的发展轨道，电力供需紧张成为我国社会主义建设现行发展过程中较为关键的矛盾之一。因此，国家也随之对供电网完善、电网高效运行以及电力优质服务水平等方面提出了更高的要求。据统计，目前我国大部分地区已经有针对性地对配电网自动化系统进行了不同层次性和规模性的优化。但由于大部分的配电网自动化试验主要以开环运行为主，使电网故障恢复时间较长，逐渐不能满足人们对电量的需求。在此背景下，为了节省更多的资本，人们逐渐开始配备闭环运行方式的配网自动化系统。结果证明，闭环式运行配电自动化系统不仅提升了配电网运行的安全可靠性，还取得了其他一些显著的成效。

1配网自动化规划功能和目标

①提高施工供电可靠性，达到建设工程施工现场供电安全规范，供电可靠率最低提高至99.99%。②建立完善的配电监控系统，尽可能地提高供电质量，使电压合格率达到98%以上。④线路发生故障时，能自动进行故障识别、故障隔离和恢复供电。⑤实现对用户侧设备的远方监控、抄表等负荷管理功能。⑥同时容纳

开环运行方式，主要实现以下功能:SCADA功能包括数据采集及处理，人机联系和制表打印。馈线自动化功能主要是故障识别、隔离和自动恢复供电。GTS地理信息系统功能。包括远方自动抄表功能在内的负荷侧管理功能。与变电站ＲTU和上级调度中心通信功能包括传送遥测、遥信和接收控调命令，对于电压无功控制。本系统只同变电站、上级调度中心传送电压运行值，不在本系统中进行调压操作，但提供接入用户侧调压装置的接口，也可传达并执行上级配电中心的调压指令，并保留功能上的扩充余地。

2配电自动化设备闭环检测技术研究 2.1AM/FM/GIS功能

SuperDMS-2000的AM/FM/GIS是配电管理系统的重要功能之一。其中AM为自动绘图,FM为设备管理,GIS是地理信息系统。AM/FM/GIS是配电管理系统DMS的基本平台,它以地理概念组织并涵盖了SCADA、LM、PAS等子系统。利用AM/FM/GIS集成DMS系统,建立统一的DMS数据库,为各子系统提供共享资料,从而减少资料的冗余度,保证资料的一致性,提供良好的全图形化的人机界面。它以电子化的地理图形为背景,生成显示输出电网结构图、发电厂变电站接线图、规划图等专业图形,支持导航、漫游、缩放、分块、分层等显示和查询方式;以地理信息的形式保存和管理电网资料;根据需求进行负荷预计、变电站选址、线路走向及优化、潮流计算、无功补偿、短路计算、可靠性计算等电网改造和规划方面的计算。基本功能是对电网接线、配电线路和设备等的各种图纸资料进行综合管理,对变电站接线图进行管理,将线路和设备图纸资料等同馈线图结合起来进行综合管理,配电网运行维护管理,配电网停电复役管理和故障处理,配电网的规划和工程设计,以及多种统计功能网络互联功能。其在线应用主要在SCADA和停电管理方面,离线应用主要在设备管理、营业管理和规划设计方面。开放的系统结构能兼容多种操作系统和商用数据库平台用。其突出的技术特点是具有高效的海量数据管理和实时多维图形显示能力,良好的网络协同作业环境,紧密地与实时监控系统融合,高速的分级浏览查询。设备管理主要有参数管理,图形管理、统计查询、模拟操作、挂牌操作等其他DMS应用功能主要有故障线路报警、自动隔离、供电

恢复、网络重构、负荷管理、自动抄表、故障呼叫,能满足各类配电网的应用需求。

2.2系统构成

闭环测试系统由远程测试管控平台和闭环测试软件组成。其中，远程测试管控平台支持图形化界面操作方式，可实现测试任务计划审批、测试数据管理、测试任务管理、测试任务下发远程测试系统、测试数据同步、测试数据和报告查阅等功能；闭环测试软件同样支持图形化界面操作方式，可实现测试任务管理以及测试数据同步等功能。闭环测试系统工作过程如下：系统接收远程测试管控平台下发的测试用例后，通过控制标准化集成测试仪对被测设备进行测试，并保存测试数据。该系统具备测试任务和测试数据离线保存功能，在非联网状态时，可根据预设测试任务对设备进行测试，当网络连接时，可将离线测试数据和测试报告自动同步至远程测试管控平台。

2.3配电网监控系统的SCADA功能

闭环式配网自动化系统的SCADA功能与配电网调度的SCADA功能十分相似，主要是进行数据采集，采集测量一般以35/10?kV的馈线线路开关或者故障电流方向、变压器的电流功率温度、FTU的直流电压为主。除采集以上信息外，还需要采集35/10?kV馈线开关或断路器的位、发生事件的顺序结果以及FTU的运行状态方式、线路发生故障的信号强弱等，并且闭合式自动化系统还要对系统内部进行状态监视、限定值监视和趋向监视。同时，自动化系统控制调节功能还可以实现配电网变电站断路器的控制、配网线路上开关的控制以及保护定值的远方设置与制定和对变压器必要的接头调节。除此之外，自动化系统还有管理功能，包括数据库的管理、系统网络的管理、图形、报表、安全等系统的监控与维修以及其他系统通信信路的完善等。

2.4基于机器学习理论的配电自动化设备闭环检测方法

机器学习指的是一种研究计算机怎样模拟和实现人类学习的行为，获取新的知识和技能，通过重新组织已有的知识结构使之不断改善自身并利用数据训练出模型，然后使用模型解决问题的一种方法，其基础理论是基于归纳和综合的方法。

机器学习已经成功地应用于人工智能的各个领域，是实现人工智能的关键。基于机器学习理论的配电自动化设备闭环检测方法是基于数据的分析技术，通过对配电自动化设备闭环检测系统历史数据的学习，建立机器学习模型，并且利用该模型对当前系统检测到的数据进行分类。SVM是一种基于结构风险最小化的有监督机器学习模型，其基础理论为利用内积核函数将向量映射到一个更高维的空间里，可以分析数据、识别模式，通常用于分类和回归分析。通过寻找最优超平面的方式来对特征空间进行分解并通过最大化超平面到分类点的距离来实现置信空间的最小化，其训练结果为支持向量进行分类和决策。SVM是一种具有较好效果的小样本学习方法，已经被广泛应用于信号处理、特征识别等领域。

结语

配电终端智能化闭环测试系统实现配电终端测试类别管理、测试过程闭环、测试结果分析、测试远程协助等功能，做到人工少干预甚至不干预，大幅度提高了测试结果的准确性与测试效率。该系统的开发设计为配电终端测试人员提供了重要技术工具，同时为实现设备验收检测环节的闭环自动化测试和工程的系统化管理奠定基础。

参考文献

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