引言：为满足当今社会对于电力服务的多元化要求，进一步优化配网自动化水平，配网自动化建设及改造工程始终稳步有序地推进。当前，深圳地区已初步建成了具有高度自动化水平及先进的运行管理能力的配电网系统，能够完成对区域配电网直观的监视、调度、数据统计分析等工作内容，其中配网自动化终端为其提供有力的数据支持[1]。随着配网自动化终端的大规模投入运行，如何保障配网自动化终端有效发挥作用成为设备运维管理的重点。
我国配网自动化技术发展迅速，馈线终端装置和通信技术已处于国际一流水平，但配网自动化建设总体程度仍处于初级阶段。董济康等人针对配网自动化自愈成功率较低的现状展开研究，认为现有开关装置上的通信模块信号弱和配网缺陷未按时消缺是影响自愈成功率的主要原因，通过异动流程对模块进行上级，同时开发配电设备缺陷定时报警程序，使得配网自动化成功率得到了大幅度提高[2]。陈梓坚分析了配网自动化建设对供电可靠性的影响，并通过实例改造项目验证了配网自动化是提高供电可靠性行之有效的手段[3]。丁一原围绕配网自动化技术在电力系统中的具体应用和发展进行研究，对配网自动化技术在电力系统中的应用提出了有效对策[4]。赵海龙等人对光纤通信技术在配电网自动化中的应用方式展开深入探讨，明确了光纤通信技术的具体应用方式，提升了配网自动化整体运行水平[5]。
通过对大量数据分析可知，配网自动化终端屏柜中的控制把手、出口压板与功能压板等在检修等工作后未恢复正常状态的现场时有发生，这不仅阻碍配电终端发挥正常功能，增加额外的人力维护成本，还影响电能质量与供电可靠性，对配网安全与可靠运行产生了不可忽视的负面影响。对此，本文依据终端设备柜门、硬压板及控制把手遥信状态，提出配网自动化终端工作状态划分方法，并设计出智能防误闭锁模块。以终端设备柜门的状态为触发条件，硬压板的状态为判断条件，当终端柜门为关闭状态，且配网自动化终端处于非正常运行状态时发出报警，及时提醒工作人员进行二次确认，从而确保配网自动化终端在故障发生时能可靠动作。同时，此模块能够感知合闸出口压板、跳闸出口压板的电位变化，以此为现场故障排查提供依据。当合闸出口压板、跳闸出口压板有电位变化时，则说明设备二次回路正常，故障发生在一次回路侧。当合闸出口压板、跳闸出口压板无电位变化时，则说明设备二次回路正常，故障可能发生在二次回路侧。该模块能将故障区域进行初步判断，有效提高了故障排查效率。
一、配网自动化终端运维情况
目前，深圳区域的配网自动化覆盖率已达90%以上，已初步建成了具有高度自动化水平及先进的运行管理能力的配电网系统，大大提高了配电网的供电可靠性。
配网自动化终端的主要作用是在正常情况下进行远方一次设备的状态监测和电压、电流量数据采集，通过通信通道发送遥信、遥测信息给主站，同时在故障时进行故障判断、定位并发送故障信息给主站，并接收主站遥控命令进行开关跳合闸完成故障隔离及恢复非故障区段供电。其主要结构包括：保护通信设备、后备电源系统、除湿系统、转换开关、按钮、出口压板、功能压板等。转换开关用于终端设备远方与就地模式切换；出口压板和功能压板通称为硬压板，出口压板用于控制分合闸操作回路的通断；功能压板用于保护逻辑功能的总退投。因此，转换开关和硬压板的状态直接影响到配网自动化终端的运行可靠性。
现阶段，因工作需求导致出口压板或远方就地控制把手临时调整成异常运行状态（出口压板退出、远方就地控制把手处于就地或闭锁状态）而未及时恢复的事件时有发生，进而引起人工快速复电或自愈失败，影响故障隔离及复电的进度。此外，当调度远程遥控开关分合闸失败时，运维人员往往只能根据终端发信和动作情况做出简单的初步判断，而不能确认其故障原因，通常需要一二次侧厂家技术人员联合进行精准故障定位，大大降低了设备故障消缺效率。
针对上述问题，本文设计出一种适用于配网自动化终端的智能状态监测与故障判断设备，采用语音报警即时提醒运维人员处理出口压板、远方就地控制把手未在正常运行状态的问题，消除人为疏忽因素引起的快速复电失败隐患。此外，当配网自动化终端有开关变位开出时，通过监视合闸出口压板、跳闸出口压板的电位变化，准确判断故障点定位在一次设备还是终端设备。
二、配网自动化终端的智能状态监测与故障判断设备框架设计
配网自动化终端为满足自动化的要求，对一次成套设备进行状态量、模拟量采集及对一次设备进行远程控制功能，其中状态量包含：远方就地把手、控分控合硬压板、重合闸、保护投退等硬压板，远程控制通过成套二次设备的继电器输出控制一次设备分合。为达到对配网自动化终端的智能监测和故障判断的要求，设计设备需要采集自动化终端的状态量和控制输出量，同时根据现场的各状态量和输出量的组合逻辑，判断出不满足成套设备正常运行情况时发出语音警告，同时在一次设备或者二次设备发生拒动的情况下发出故障灯警告。
配网自动化终端的智能监测和故障判断设计功能实现框图如图1
图1设备试实现功能框图
2.1电源系统
需满足设备现场取电方便，同时需不能影响原有配网自动化设备的正常运行，结合配网自动化终端典型供电电压为DC24V和DC48V的特点，设计电源系统供电范围为DC18V—DC48V。由于配电自动化终端要求不大于30W，综合考虑设计电源功耗不大于5W。用以满足现场不同设备的对终端模块的取电，同时不影响原有配电终端设备的正常运行。
2.2 通讯接口
为满足终端的正常维护、参数配置和软件升级，同时为后续从设备接入的可能，需配置1路232、1路485、1路以太网。
2.3 状态输入源
为实现对配网自动化设备的智能监测，需要从自动化设备上选取各种状态输入源，通过对状态输入源不同工作状态的采集及逻辑判断。同时为了实现对配网自动化设备的拒动故障监测，需要对成套的一次和二次控制输出进行监测和逻辑判断。按照功能可以分为以下两类信号输入：
信号1：配网一次设备外门开关信号，二次设备就地/远方状态信号、 分/合位状态信号、检修压板、重合闸等自动化压板。
信号2：配网一次分合闸线圈状态信号、二次设备继电器输出状态信号。
2.4输出部分
输出部分作为设备主要应用部分，既要考虑现场实际应用的实效性，还要综合考虑经济、安全、可靠，同时能够让现场运维人员直观的了解设备的运行状态。其中输出故障信号包含两类：
语音告警信号：当做完自动化运维后，根据对状态量输入信号的检测，根据预定的设置判断配网自动化设备是否运行在正常状态，如非正常状态，根据需求发出不同的语音警告。
状态指示：根据一次设备和二次设备的输出，检测判断开关拒动的故障点为一次设备还是为二次设备，通过不同的指示灯发出警告，提示运维人员排查故障。
三、配网自动化终端的智能状态监测与故障判断设备功能逻辑实现
根据配网安全生产手册和配网自动化设备管理规定，智能状态监测模块根据输入状态，当状态输入不满足现场运行状态时是，监测设备根据智能化判断逻辑发出相对应的语音告警提示。
设备正常运行：当门位状态为关闭，就地/远方把手在远方状态，分合位压板，重合闸压板，都在合位状态时候设备运行正常，不进行语音提醒。
设备异常运行：
当门位状态是关闭状态，就地/远方状态为就地，语音提示：设备运行异常，请检查就地/远方状态。
当门位状态是关闭状态，就地/远方状态为远方，检修压板为分，语音提示：设备运行异常，检修压板未恢复。
当门位状态是关闭状态，就地/远方状态为远方，检修压板为合，分合位压板为分，语音提示：设备运行异常，请检查分合位压板。
当门位状态是关闭状态，就地/远方状态为远方，检修压板为合，分合位压板为合，重合闸压板为分，语音提示：设备运行异常，请检查自动化压板。
另外，在自动化运维的过程中经常发现开关拒动的情况，由于控制回路复杂，现场查找故障困难。为了提高自动化运维的效率可以再一次设备和二次设备之间设置状态监测，通过智能化装置判断识别拒动故障发生在一次侧还是二次侧。提高故障排查效率。
二次拒动故障：监测到二次设备继电器有输出出口，但在一次设备线圈接入口无电压信号输出，同时开关无分合变化，判断为二次拒动故障，点亮相应回路的二次故障状态指示灯。
一次拒动故障：监测到二次设备继电器有输出出口，在一次设备线圈接入口无电压信号有输出，开关无分合变化，判断为一次拒动故障，点亮相应回路的一次故障状态指示灯
四、实物仿真装置
根据配网自动化终端的智能状态监测与故障判断设备设计的要求，进行结构、硬件和软件设计，通过测试工装对设备进行模拟输入，同时满足6个回路的状态监视和拒动故障判断。如图2.
图2功能实验结构及硬件布局图
五 结论
为实现配电网的智能化发展，深圳地区配网自动化系统建设持续推进，配网自动化终端数量每年以16 %左右增加。大量配网自动化终端投运对配网自动化终端运维管理提出了更为严格的要求。然而，现场经常发生运维人员在检修维护等工作后忘记将终端恢复成正常运行状态的现象，造成线路故障时终端无法正常响应动作，影响了故障定位与快速复电。
针对这类问题，本文先设计出一种适用于配网自动化终端的智能状态监测与故障判断设备，能检测到硬压板及控制把手的状态，并结合配网自动化终端运行状态的要求发出智能语音报警，当柜门关闭后，若硬压板及就地/远方控制把手在非正常运行状态时，语言报警启动，及时提醒运维人员注意确认硬压板及就地/远方控制把手的状态。此措施可有效杜绝人为因素所造成的开关拒动、误动，保证设备的可靠稳定运行。另外，该设备还可以辅助定位开关拒动、误动时的故障点，判断是在一次侧还是二次侧，缩小故障排除的范围，提高了故障排查工作效率。
参考文献：
[1] GB/T13729-1992 远方终端通用技术
[2] 董济康，孔令源，高步银，等.提高配网自动化自愈成功率.农村电气化. 2022（07）
[3] 陈梓坚. 配网自动化建设对供电可靠性影响. 电网自动化. 2020.22
[4] 丁一原. 配网自动化技术在电力系统中的应用. 电力系统. 2022(2)
[5] 赵海龙，李海. 光纤通信技术在配网自动化中的应用. 农村电气化. 2022（07）
[6] 郑俊健.配电网故障恢复方法研究.动力与电气工程.2010.07.21
