1、ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY配电自动化终端电气性能检测技术研究詹思敏（福建省产品质量检验研究院，福建 福州350015）摘 要：阐述了配网自动化系统的整体架构，介绍了智能电网中配电自动化终端的类别，分析了行业内配电终端电气性能的检测现状，根据相关标准总结了配电终端电气性能检测的基本需求。在此基础上，借助实验室现有仪器设备自主搭建了一套有效的检测系统。系统汇总了配电终端产品的常用参数字段，建立了规范性的设置文件，按照预置的点表对实际样品进行配置，输出并采集各种信号数据，然后通过内置的算法求出各项检测结果，最终自动生成检测报告，实现配电终端产品的自动化
2、检测。关键词：智能电网；配电自动化终端；电气性能；算法；自动化中国分类号：TP 23文献标识码：A文章编号：1003-0107（2023）06-0052-05doi:10.3969/j.issn.1003-0107.2023.06.012Research on Electrical Performance Testing Technology of DistributionAutomation TerminalZHAN Simin（Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality，Fujian 350015，China）A
3、bstract：The overall structure of the distribution automation system is expounded，the categories of distribution au-tomation terminals in the smart grid are introduced，the current situation of the detection of the electrical performanceof distribution terminals in the industry is analyzed，and the bas
4、ic requirements for the detection of the electrical per-formance of distribution terminals according to relevant standards are summarized.On this basis，an effective detec-tion system is built independently with the help of existing instruments and equipment in the laboratory.The systemsummarizes the
5、 common parameter fields of power distribution terminal products，establishes a normative setting file，configures the actual samples according to the preset point table，outputs and collects various signal data，calcu-lates various test results through the built-in algorithm，and finally automatically g
6、enerates the test reports to achieveautomatic detection of power distribution terminal products.Keywords：smart grid；distribution power automation terminal；electrical performance；algorithm；automation收稿日期：2022-12-19修回日期：2022-12-21作者简介：詹思敏（1982），男，福建莆田人，福建省产品质量检验研究院工程师，硕士，主要从事电磁兼容、电气性能检测工作。0引言随着万物互联时代的
7、到来，智能电网1也集成了高速通信网络，通过最新的传感器和测控技术，更加经济高效地保证了电网的时效性、可靠性和安全性。针对配电自动化终端，国家电网要求在其入网专业检测、型式试验检测、业务功能安全验证和居配安装等方面进行检测。配电自动化终端具有遥测、遥信和遥控等功能，产品的检测内容包括功能、电气性能和电磁兼容等多方面的要求。522023.06ELECTRONICS QUALITY1配网自动化系统的整体架构配网自动化系统主要以配电网的调配和运维检修2为应用主体，满足配电运行维护管理、抢修管理和调度监控等功能的应用需求，同时兼顾配电网相关的其他业务的协同需求，致力于提升电网精益化的整体管理水平。典型的
8、配网自动化3整体架构如图1所示，二次设备通常包含配电主站、配电子站、配电远方终端和通信模块4个部分。它们由配网管理中心进行集中管控，配电主站主要负责与各个子站进行交互和通信，一般部署在地区的调度中心。配电子站安装在110 kV或者35 kV的变电站，主要负责与所辖区域的配电远方终端进行通信。2配电自动化终端的分类配电自动化终端统称为配电终端，主要完成对配电网开关站、环网柜、柱上开关和配电变压器等一次设备的实时监控与信息采集，是实现配电自动化功能的基础，不同的配电自动化建设模式对配电终端的功能需求也不尽相同。2013年3月7日国家能源局发布了新版标准DL/T 7212013配电自动化远方终端4，
9、对标准DL/T 7212000配电网自动化系统远方终端进行重新修订，该标准于2013年8月1日起开始实施，有利于更好地开展配电自动化的工作。标准中对配电终端按照安装站点、功能和通信方式进行对应的分类。根据通信方式划分，包含有线通信方式终端和无线通信方式终端等类型。根据安装站点进行划分，包含馈线终端（FTU：Feeder Terminal Unit）、站所终端（DTU：Distribu-tion Terminal Unit）和 配 电 变 压 器 终 端（TTU：Transformer Terminal Unit）等类型。根据功能进行划分，包含“三遥”（遥信、遥测、遥控）终端和“二遥”（遥信、遥
10、测）终端等类型。2.1 FTU安装在配电网馈线回路的柱上和开关柜等地方，根据结构的不同，分为罩式终端和箱式终端。2.2 DTU安装在配电网馈线回路的开关站、配电室、环网柜和箱式变电站等地方，由于结构各不相同，因此可分为遮蔽卧式、遮蔽立式、户外立式和组屏式站所终端。2.3 TTU主要安装在配电变压器上，配合在线实时测量配电变压器的各种现场参数。3检测系统的搭建3.1 检测系统的需求为了加强配网自动化建设的实用化水平，保证配电自动化终端各项性能指标的稳定、持续和可靠，国家电网规定配电自动化终端在供货前，都需要进行抽样检测。目前，配电终端供货前及到货后的检测工作大部分是由各个省、地市负责实施，每个地
11、区的检测要求存在较大的差异，有些地区检测要求的文件甚至存在不对外公布、限制大范围传播的现象。在此背景下，很多公司设计的配电终端产品会呈现出质量参差不齐的情况。产品检测过程中，样品的检测内容和判定结果也存在非常大的差异。国家电网有限公司发布新标准Q/GDW 106392018配电自动化终端检测技术规范5，该标准代替于旧标准Q/GDW 106392014，并于2019年3月8日开始正式实施，更好地规范了检测流程，确保了被检测设备功能完善、质量可靠。根据配电自动化终端产品数据采集处理功能、控制和保护功能、遥信功能和故障录波功能等固图1配网自动化系统整体架构配电主站系统通信主站（骨干网络）配电子站通信
12、网关（接入网）馈线终端（FTU）站所终端（DTU）配变终端（TTU）变压器柱上开关开闭所、环网柜Measurement and Testing Techniques计量与测试技术53ELECTRONICSQUALITYELECTRONICS QUALITY有特性，标准中规定配电终端需进行电气性能的相关检测，具体检测内容如表1所示。搭建的检测系统需要满足标准中的各项技术指标的检测需求，同时也应该考虑能做到自动化检测，并将测试的结果自动输出。3.2 系统硬件配置根据标准要求检测系统一般由配电终端模拟主站、三相标准功率源、精密功率分析仪、状态量模拟器、控制执行指示器、可编程电源、低压大电流发生器系统
13、和被测样品等组成，本次系统还配置了电能质量分析仪、示波器、数字毫秒计和电流钳等基础辅助仪器，方便后续检测更好地开展。本次自动化检测系统硬件框架如图2所示，控制原理为：控制电脑通过网络端口经过交换机与三相功率源、配电终端样品进行通信，三相功率源对配电终端施加电压、电流、功率和功率因素等模拟信号，配电终端样品接收到信号后对模数进行转换，处理后将数据保存。系统通过自动化测试软件获取配电终端样品处理后的数据，通过计算求出对应的测量误差，并将结果以报告的形式输出。4系统验证4.1 自动化检测流程因为配电终端的检测数据量较大，对检测周期的要求比较严格，为了提升检测效率，需要对日常的检测工作进行梳理，建立统
14、一的通信接口和参数定义，形成图3所示的规范化检测流程，进行自动化测试，对后期数据的查询和维护也提供了必要的条件。表1电气性能检测项目检测项目名称类别检测内容交流输入模拟量基本误差试验交流模拟量试验电压、电流基本误差测量有功功率、无功功率基本误差测量功率因素基本误差测量谐波分量基本误差测量交流模拟量输入的影响量试验输入量频率变化引起的改变量试验输入量的谐波含量引起的改变量试验功率因素变化对有功功率、无功功率引起的改变量试验不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验被测量超量限引起的改变 量试验输入电压变化引起的输出改变量试验（电压、电流量除外）输入电流变化引起的输出改变量试验（仅对功率因
15、素）工频交流输入量的其他试验故障试验过量输入及允许误差试验故障电流输入试验直流模拟量模数转换总误差试验直流模拟量试验/图2检测系统框架配电终端模拟主站通信设备通信接口配电终端样品交流模拟量输入端口直流模拟量输入端口状态量输入端口状态量输出端口三相功率源三相交流标准表直流标准表直流信号源状态量模拟器控制执行指示器图3检测流程开始开始（104规的参数、系统参数和网络参数等）通讯配置转发点表配置（遥测、遥信、遥控）维护信息配置加量远动测试退出542023.06ELECTRONICS QUALITY4.2 点表配置自动化测试一个关键的环节是要求系统中的各个设备能够形成连接，建立数据通信。配电终端的生产
16、厂家较多，内部的通信接口不尽相同，为了提高效率，更好地规范检测流程，需要配电终端与系统的通信有个统一的协议规定。基于104规约（网络通信）兼顾配电终端的联动测试，对遥测模块、遥信模块和通信模块等参数字段做了约定。配电终端和系统软件只有按照表24中的标准设置好相应的参数后才可以顺利地开展自动化检测。4.3 自动化检测完成参数配置后，自动化检测系统6通过网络端口与配电终端进行连接。连接成功后系统进入测试界面进行自动化检测，输出检测结果。本次主要以交流输入模拟量基本误差的检测作为说明，调节标准三相功率源的输出，设定输入频率为50 Hz，谐波分量为0，按顺序给配电终端加量，注入额定电压的60%、80%、100%和120%。观测读数稳定后，记录输入显示值Ui，通过自动化测控软件记录配电终端测量的实际值U0，电压的基本误差Eu应该符合有关规定，输出结果如表5所示。5结束语配电终端电气性能检测涉及到的检测内容较多、数据量较大，仅靠手工测试，效率较低，检测结果的准确度也会因为人工的问题存在偏差。除此之外，配电终端生产厂家比较多，考核的指标要求没有统一，检测过程中会出现很多通信匹序号 测试内容 施加值/
