鄒淦輝

（廣東電網(wǎng)公司茂名高州供電局，廣東 高州 525200）

氣溫驟降或者升高，都容易引起用電負(fù)荷的加大，也就更容易引起供電設(shè)備故障，這意味著氣溫與用電負(fù)荷、用電負(fù)荷和故障、氣溫與故障之間存在著關(guān)系。利用有效的故障統(tǒng)計(jì)和故障預(yù)測手段，為供電管理的設(shè)備維護(hù)工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)，可以有效改變我們的配電維修工作的被動(dòng)狀態(tài)，也可以減少設(shè)備損失，實(shí)現(xiàn)更多的經(jīng)濟(jì)效益。要實(shí)現(xiàn)這樣的一個(gè)工作思路，一個(gè)有效的配電故障分析與預(yù)測系統(tǒng)就必不可少。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 配電故障分析與預(yù)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

故障分析、故障預(yù)測、信息發(fā)布一起構(gòu)成了該系統(tǒng)的主要框架結(jié)構(gòu)。故障分析是整個(gè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一方面要為進(jìn)行數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)備好有效的數(shù)據(jù)，另一方面要運(yùn)用分類分析和歷史數(shù)據(jù)比較等分析手段，對統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行初步的分析，就溫度與故障關(guān)系、雷暴與故障關(guān)系等建立起一套數(shù)學(xué)模型，從而為后續(xù)分析提供參考。故障預(yù)測是整個(gè)分析預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)果，通過將大量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，我們可以得到一些相關(guān)參數(shù)，從而建立一套預(yù)測模型，這些參數(shù)模型就是我們預(yù)測故障、負(fù)荷量的有效工具。根據(jù)故障預(yù)測的結(jié)果，我們可以提前對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和維修。故障預(yù)測為設(shè)備的維護(hù)和維修提供了科學(xué)的指導(dǎo)。信息發(fā)布系統(tǒng)可以根據(jù)天禧數(shù)據(jù)進(jìn)行故障預(yù)測，并將相關(guān)預(yù)測結(jié)果公布出來。

1.2 故障分析子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型

故障分析子系統(tǒng)又是由三個(gè)功能模塊組成的，分別為:（1）故障綜合分析，以時(shí)間為準(zhǔn)見各類故障數(shù)據(jù)及原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將對其中確定時(shí)間段的部分進(jìn)行排序。（2）故障分類分析模塊，分別就溫度與故障、溫度與負(fù)荷、雷暴與故障等不同關(guān)系及原因進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。（3）歷史數(shù)據(jù)比較，將不同時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的故障的數(shù)據(jù)及原因進(jìn)行比較。

1.3 故障預(yù)測子系統(tǒng)模型

故障預(yù)測子系統(tǒng)可以分為三個(gè)功能模塊:（1）預(yù)測建模工具，調(diào)用故障分析子系統(tǒng)中形成的分析數(shù)據(jù)，按照用戶的要求建立數(shù)學(xué)預(yù)測模型，并向用戶提供參數(shù)和誤差的曲線圖。（2）參數(shù)輸入，根據(jù)溫度、雨量、雷暴等各種因素與負(fù)荷故障的關(guān)系建立起一套數(shù)學(xué)預(yù)測模型，不同模型所需要的參數(shù)個(gè)數(shù)是不同的。將這些參數(shù)按照日、月等時(shí)間段輸入。（3）預(yù)測比較，調(diào)用參數(shù)并運(yùn)用模型進(jìn)行可能的故障和負(fù)荷數(shù)值進(jìn)行預(yù)測，將得出的結(jié)果與實(shí)際觀察到的數(shù)值進(jìn)行比較，驗(yàn)證現(xiàn)有數(shù)學(xué)預(yù)測模型的真實(shí)性，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用模型不適應(yīng)于現(xiàn)在的故障和負(fù)荷狀況，可對模型進(jìn)行優(yōu)化，選擇一個(gè)新的預(yù)測參數(shù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 故障分析子系統(tǒng)

根據(jù)故障分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可劃分為故障綜合分析、分類分析、歷史數(shù)據(jù)比較三個(gè)模塊，各個(gè)模塊可以根據(jù)時(shí)間的不同，再劃分為若干個(gè)子模塊，如圖所示:

2.2 故障預(yù)測建模子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以幫助分析人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)其中被忽略掉的重要因素，為趨勢預(yù)測提供更有利的證據(jù)。故障預(yù)測系統(tǒng)采用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對故障的各個(gè)關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行了歸納和進(jìn)一步的推理，從而建立起了故障相關(guān)因素的數(shù)學(xué)模型，如氣溫-故障數(shù)學(xué)模型、雷暴-故障數(shù)學(xué)模型等，如圖所示。

2.3 預(yù)測模型與發(fā)布子系統(tǒng)的連接

系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)天的天氣情況數(shù)據(jù)，預(yù)測出故障的發(fā)生率。管理部門根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行事先的設(shè)備維護(hù)工作。其中，故障發(fā)生率是數(shù)據(jù)分析結(jié)果，各種數(shù)據(jù)信息都一種直觀的方式在系統(tǒng)中發(fā)布，具體的發(fā)布方式又有所不同。其中，氣溫、雨量、雷暴等同故障的關(guān)系曲線在故障分析子系統(tǒng)中發(fā)布；對數(shù)據(jù)挖掘分析的結(jié)果在故障預(yù)測建模子系統(tǒng)中發(fā)布；故障和負(fù)荷的預(yù)測信息則在信息發(fā)布系統(tǒng)中發(fā)布。

3 系統(tǒng)應(yīng)用效果

將配電故障分析與預(yù)測系統(tǒng)和可視化操作平臺結(jié)合，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)與管理方法的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到實(shí)用性與先進(jìn)性的統(tǒng)一，有效提高供電管理的工作效率。

以下是某供電局某年份1、2月份的溫度-負(fù)荷預(yù)測工作表。

表1 日溫度-負(fù)荷預(yù)測結(jié)果

由表中可以看出，日預(yù)測負(fù)荷值和實(shí)際負(fù)荷值之間的誤差率都在4%以下，效果相當(dāng)令人滿意。預(yù)測結(jié)果具有很高的可信度，用來指導(dǎo)今后的供電管理工作完全可以勝任。管理者能夠根據(jù)故障的預(yù)測結(jié)果，提前制定一個(gè)檢修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)故障的狀態(tài)維修，有效地降低了故障發(fā)生率，提高了配電故障管理的科學(xué)性，極大地改變了工作地被動(dòng)狀態(tài)。另外管理者還可以根據(jù)預(yù)測結(jié)果合理估算檢修費(fèi)用，故障發(fā)生率的減少，也有效地降低了排障費(fèi)用的支出，從而實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

結(jié)語

配電故障分析與預(yù)測系統(tǒng)是面向電力企業(yè)生產(chǎn)和管理的系統(tǒng)，其所具有的實(shí)用價(jià)值能夠有效地提高供電部門的生產(chǎn)現(xiàn)代化管理水平。在提高配電網(wǎng)絡(luò)供電性能的可靠性上、在提高突發(fā)情況的快速反應(yīng)能力和提高企業(yè)社會形象方面，都凸顯了該系統(tǒng)性能的優(yōu)越性。另外，其在供電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理方面的快速準(zhǔn)確的信息傳遞能力，強(qiáng)化了信息分析在管理決策中的重要作用，有效地降低了企業(yè)的決策風(fēng)險(xiǎn)，提高了科學(xué)管理的水平。

[1]鄧紹安.配電線路故障分析與處理[J].大科技，2012（12）:80-81.

[2]陳顯圣，楊文斌.電纜故障測試儀在配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2009（8）:57-58.

[3]焦文華.電力自動(dòng)化系統(tǒng)在地市局配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010（11）:10-10.