配电自动化终端（FTU）高空专用运维调试的可靠性评估

配电自动化终端（FTU）高空专用运维调
试的可靠性评估
摘要：配电自动化系统（Demand Fault Automation，简称 FTU）是用于配
电线路自动化的智能终端，其功能主要包括配电线路的实时监测、故障隔离和故
障恢复等。

FTU主要由测量单元、传输单元和控制单元等组成。

配电自动化终端（FTU）是配电系统自动化的重要组成部分，主要用于配电线路的监测、故障隔
离和故障恢复，其功能强大，性能稳定可靠，因此配网的日常维护至关重要。

关键词：配电自动化；终端（FTU）；高空专用；运维调试；可靠性
1引言
配电自动化系统是指由电力系统中具有网络通信功能的变电站自动化装置、
配电网终端设备和相关信息处理设备构成的，可实现对配电网运行状态进行实时
监测、控制、测量、数据采集、状态估计的电力系统自动化系统。

本文针对配电
自动化终端（FTU）在高空专用运维调试时所遇到的问题，提出了解决方案，以
期为其他相关人员提供借鉴和参考。

2配电自动化终端（FTU）高空专用运维调试的可靠性概述
随着社会的进步、经济的发展、人民生活水平的提高，人们对电力供应的质
量和可靠性提出了更高要求，这就使得供电企业在电力供应方面面临着更大的压力。

而作为供电企业中重要组成部分之一的配电系统，其自身存在着诸多问题：
供电半径过长、供电可靠性差、用电客户投诉多、电能质量差等。

面对这些问题，配电系统需要进行自动化改造，以提高供电可靠性。

配电自动化系统是电力系统
中一个重要的组成部分，它与变电站自动化系统、配电网自动化系统共同构成了
配电网自动化系统[1]。

配电自动化（Demand Fault Automation，简称 FTU）是电力系统自动化的
一个分支。

配电自动化是指在配电网的生产、管理和服务过程中，将计算机、通
信技术和电力电子技术等集成应用于配电自动化系统，通过智能化的通信网络实
现配电设备的远程监控，实现配电网运行方式的优化和控制，提高供电质量和效
率的一种电力生产和管理模式。

配电自动化系统中配电自动化终端（FTU）是一
个非常重要的设备，其功能强大，性能稳定可靠。

配电自动化终端（FTU）的日常运维主要是指对配电自动化终端（FTU）进行
维护和调试，这是保障 FTU能够正常运行的关键环节。

配电自动化终端（FTU）
作为配电自动化系统的核心，其主要功能是对配电线路进行监测，自动隔离故障
区域，恢复非故障区域的供电，具有测量、保护、控制、通信、计量、状态估计
及监测等功能。

但随着智能配电网的不断发展，传统的 FTU已经不能满足智能配
电网对其不断升级的需求，因此对配电自动化终端（FTU）进行升级改造是大势
所趋。

FTU的原理与功能
FTU在配电网中的作用：（1）实时监测配电线路运行参数，并将测量值上传
给主站，为主站的故障隔离和恢复供电提供依据；（2）采用分布式测量技术，
实现配电网的全线监视和故障的快速隔离；（3）作为变电站与配电中心之间的
联络开关，实现配电网的自动重合闸功能。

FTU具有以下主要功能：（1）实时监
测配电线路参数，如三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功功率因数、无功功率等；（2）传输故障信息和隔离故障线路，并将故障信息通过以太网或GPRS上传至主站；（3）具有状态估计和故障定位功能，并能与保护装置配合实
现保护动作；（4）可提供各种高级应用功能，如自诊断、遥测、遥信和遥控等。

3 FTU在配电网中的应用
配电网是指分布在电力系统中，由各级配电变压器和配电网线路组成的网络，是电力系统的重要组成部分。

随着我国经济社会的快速发展，城乡一体化进程不
断加快，对电力供应的质量和可靠性提出了更高的要求。

配电网作为电力供应中
重要的一环，其安全运行对整个电力系统的稳定运行起着至关重要的作用[2]。

配电自动化技术作为一种新型配电系统优化和优化电网结构、提高供电质量、降低运营成本、增强供电可靠性等方面发挥了重要作用。

目前，配电自动化系统
广泛应用于城市、农村和矿区等不同类型的配电网。

根据配电网结构，可以将其
分为：架空线路、电缆线路和架空电缆混合线路等。

FTU在配电网中有着广泛应用，其主要功能是对配电网进行实时监测和故障检测，通过将测量结果上传至控
制中心，并与其他配网设备协同工作实现故障隔离和恢复供电。

4故障查找及恢复
配电线路故障查找及恢复的目的是快速定位故障点，缩短故障恢复时间，提
高供电可靠性。

配电线路的故障分为两种：永久性故障和非永久性故障。

前者指
停电范围较大，事故点很难确定；后者指停电范围较小，但事故点确定，可以恢
复供电。

配电网发生故障后，通常采取就地快速隔离故障和快速恢复供电的方式进行
处理。

当出现永久性故障时，由配电自动化系统将信息通过通信网络上传至调度室，调度员根据监测信息判断故障类型并做出相应处理；当出现非永久性故障时，配电自动化系统将信息通过通信网络上传至调度室，调度员根据监测信息判断故
障类型并做出相应处理。

配电自动化系统通过通信网络将监测信息、跳闸信息、
馈线终端运行状态等实时上传至调度室。

当调度员收到这些信息时，可以快速准
确地判断出故障点位置及类型[3]。

5可靠性分析
配电自动化终端（FTU）的可靠性是指配电自动化终端（FTU）在规定的故障
时间内，按规定的程序正确地完成预期的功能，并达到预期目标。

配电自动化终
端（FTU）在实际应用中，由于系统的复杂性、环境的不确定性和用户需求的多
样性，以及设备本身性能等方面的原因，经常会出现各种问题。

为了避免人为因
素对配电自动化系统可靠性产生影响，需要进行系统可靠性评估。

最小割集分析
得到系统可靠性指标，其中影响因素有配电自动化终端（FTU）工作时间，由运
行人员根据设备缺陷记录进行维护时所对应的时间确定；配电自动化终端（FTU）正常工作时间；配电自动化终端（FTU）故障率，由故障信息记录表中设备缺陷
记录所对应的时间确定。

通过分析可以看出，配电自动化终端（FTU）故障率较低。

6评估指标的确定
随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增大。

电力系统是关系到国计民生和社会发展的重要基础设施，因此对电力的供应可靠性要求越来越高。

在过去，人们一直认为只要能够满足用户的需要，就可以了。

但随着时代的发展，人们对电能的质量也提出了更高要求，在过去单纯依靠提高电能质量来满足用户需要的方法已经不能满足人们对电能质量的要求。

所以必须从提高电力系统可靠性入手，即通过采用先进技术手段和管理措施，使电力系统在不同时期和不同情况下都能达到最优状态，以保证电力系统在任何情况下都能安全、可靠、优质的运行。

配电自动化终端（FTU）是一种非常重要的智能设备，对其进行评估时，应重点关注其故障注入率。

故障注入率是指某一时间内，对一个系统内所有 FTU的故障注入率的平均值，用来评估 FTU运行状态的好坏。

故障注入率越高， FTU 的故障率就越低，说明 FTU运行状态较好。

为了直观地反映配电自动化终端（FTU）的运行状态，可以采用综合故障率（IDR）来衡量其故障注入率。

综合故障率是指某一时间内，系统中所有 FTU发生故障的平均次数。

IDR越低，说明FTU的运行状态越好； IDR越高，说明 FTU的运行状态一般。

综合故障率（IDR）=平均故障注入率/平均故障率×100%。

结语
本文通过分析配电自动化终端（FTU）的运行特点和可靠性指标，并根据系统故障统计数据，评估配电自动化终端（FTU）高空专用运维调试的可靠性，得出以下结论：1）配电自动化终端（FTU）高空专用运维调试的可靠性高，能有效减少因人为因素引起的故障；2）配电自动化系统故障具有一定的规律，因此可以利用系统故障统计数据进行系统可靠性分析。

参考文献
[1]荣秀婷,赵峰,朱刘柱,姜念,罗时伟,高强.基于配电自动化终端配置方案的供电可靠性评估[J].电网与清洁能源,2020:1-7.
[2]杨静超.面向供电可靠性的配电自动化终端优化配置研究[J].科学大
众,2021:2.
[3]肖一兵.面向供电可靠性的配电自动化终端优化配置研究[J].《中国设备工程》,2018:131-132.。