陳 輝，王支奎

（1.國(guó)網(wǎng)常州供電公司，江蘇 常州 213000；2.江蘇蘇源高科技有限公司，南京 210024）

重要用戶(hù)是供電企業(yè)的重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象之一，重要用戶(hù)用電的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)社會(huì)政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用。目前，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，城市建設(shè)步伐不斷加快，重要用戶(hù)面臨的用電風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越多，重要用戶(hù)的電力保障工作壓力逐步增大。

重要用戶(hù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警是供電企業(yè)開(kāi)展綜合能源服務(wù)的舉措之一。為此，有必要依托現(xiàn)有配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、營(yíng)配調(diào)融合［1—2］等建設(shè)成果和信息化手段，結(jié)合配電網(wǎng)實(shí)時(shí)開(kāi)展的日常業(yè)務(wù)，研究重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重要用戶(hù)用電的風(fēng)險(xiǎn)和隱患的主動(dòng)監(jiān)測(cè)和及時(shí)提醒［3—7］，提高供電企業(yè)面向重要用戶(hù)的供電服務(wù)能力。

1 現(xiàn)狀分析

電力營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)以及調(diào)控等各個(gè)專(zhuān)業(yè)的業(yè)務(wù)活動(dòng)（例如:電力保障、計(jì)劃停電、故障搶修、運(yùn)行方式調(diào)整等）對(duì)重要用戶(hù)的可靠用電都會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。但由于現(xiàn)有營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)以及調(diào)控專(zhuān)業(yè)管理系統(tǒng)的限制，在重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)管理方面還存在以下不足。

（1）重要用戶(hù)檔案數(shù)據(jù)覆蓋不全

現(xiàn)階段重要用戶(hù)的檔案都在營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)里統(tǒng)一管理，存儲(chǔ)的信息都是營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)的用戶(hù)基礎(chǔ)檔案，缺少其他專(zhuān)業(yè)關(guān)注的供電路徑、多電源實(shí)時(shí)狀態(tài)、變更履歷等信息。

（2）重要用戶(hù)電力保障信息化支撐不足

電力保障工作是供電公司對(duì)用戶(hù)的重要服務(wù)之一［8—9］。電力保障期間，重要用戶(hù)的用電可靠性要求、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警要求大大高于平時(shí)，因此，需要供電公司營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)以及調(diào)控多個(gè)部門(mén)協(xié)同工作才能完成。但目前重要用戶(hù)的電力保障仍采用郵件、紙質(zhì)資料等傳統(tǒng)方式進(jìn)行管理，各類(lèi)資料分散存儲(chǔ)，增加了信息共享的難度，降低了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的效率。

（3）相關(guān)業(yè)務(wù)缺少重要用戶(hù)預(yù)警環(huán)節(jié)

電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、重要用戶(hù)檔案、電力保障信息都未能統(tǒng)一共享，且生產(chǎn)系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)相互獨(dú)立，受此影響，計(jì)劃停電、故障搶修等業(yè)務(wù)都缺少重要用戶(hù)預(yù)警環(huán)節(jié)。

受上述因素影響，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生計(jì)劃停電或者故障停電時(shí)，極易對(duì)電力保障工作或重要用戶(hù)可靠用電產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

2 重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)

為解決上述問(wèn)題，本文提出了基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)研究思路。

2.1 構(gòu)建營(yíng)配融合的重要用戶(hù)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)

全面融合營(yíng)銷(xiāo)側(cè)用戶(hù)檔案信息、生產(chǎn)側(cè)電源信息、電網(wǎng)拓?fù)湫畔?，建立統(tǒng)一的貫穿變電站—線路—變壓器—用戶(hù)的重要用戶(hù)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)，解決營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)里用戶(hù)檔案、電源信息分散且數(shù)據(jù)存在專(zhuān)業(yè)局限的問(wèn)題，為自動(dòng)化、智能化地開(kāi)展保電預(yù)案編制、重要用戶(hù)預(yù)警打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重要用戶(hù)信息庫(kù)如圖1所示。

圖1 重要用戶(hù)信息庫(kù)組成

圖1中，重要用戶(hù)信息庫(kù)的數(shù)據(jù)源頭為各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)，包括營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)、電網(wǎng)GIS平臺(tái)以及生產(chǎn)系統(tǒng)。重要用戶(hù)信息庫(kù)以用戶(hù)檔案為核心，橫向上，通過(guò)擴(kuò)展供電路徑、電源信息，實(shí)現(xiàn)營(yíng)配統(tǒng)一的用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。為了對(duì)用戶(hù)信息進(jìn)行全面管理，縱向上，對(duì)用戶(hù)電源信息的變更予以記錄，方便供電公司了解重要用戶(hù)的電源變更履歷信息。

2.2 結(jié)構(gòu)化電力保障信息化管理的實(shí)現(xiàn)

目前，營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)等專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)里都缺乏電力保障工作的信息化支撐功能，大部分供電企業(yè)的電力保障工作過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)都是基于非結(jié)構(gòu)化的文本形式（例如:word、wps等形式文檔）保存，采用電話、郵件等形式進(jìn)行流轉(zhuǎn)。非結(jié)構(gòu)化的信息既不便于統(tǒng)一管理，也造成信息系統(tǒng)無(wú)法有效共享和使用這些數(shù)據(jù)。為此，有必要對(duì)電力保障信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電力保障信息化管理。結(jié)構(gòu)化信息存儲(chǔ)模型如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)化電力保障信息存儲(chǔ)模型

結(jié)構(gòu)化的電子保障數(shù)據(jù)包括保電事由、保電時(shí)間、保電組織、保電范圍等，其核心是保電范圍。保電范圍不是簡(jiǎn)單的文本描述，它包含重要用戶(hù)檔案、供電路徑以及電源信息等模型信息。結(jié)構(gòu)化保電信息的存儲(chǔ)和記錄，可以讓信息系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別保電范圍以及用戶(hù)電源配置情況，這為開(kāi)展重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.3 基于電網(wǎng)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)

重要用戶(hù)的用電風(fēng)險(xiǎn)與日常的電網(wǎng)檢修、停電等相關(guān)工作息息相關(guān)，該工作必須與配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái)開(kāi)展，才能達(dá)到及時(shí)提醒、精確預(yù)警的效果。按本文上述思路，通過(guò)構(gòu)建營(yíng)配融合的重要用戶(hù)信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)電力保障工作的信息化管理，這為開(kāi)展重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)日常的計(jì)劃停電、故障停電的維護(hù)功能進(jìn)行完善，增加重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警功能，通過(guò)該預(yù)警功能，不僅能提示用戶(hù)存在風(fēng)險(xiǎn)，而且可以精確到用戶(hù)所屬電源。

具體實(shí)現(xiàn)方案如下:

（1）計(jì)劃停電重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)劃停電的結(jié)構(gòu)化改造，在編制計(jì)劃停電時(shí)，可選擇停電線路及其下游停電范圍，每個(gè)計(jì)劃停電的影響范圍都具體到配變和用戶(hù)，再結(jié)合重要用戶(hù)的電源信息、結(jié)構(gòu)化電力保障活動(dòng)，對(duì)停電范圍內(nèi)重要用戶(hù)作出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警時(shí)不僅提示受影響用戶(hù)的檔案信息，還對(duì)該用戶(hù)的每一路電源的狀態(tài)進(jìn)行分析和提示，方便全面了解重要用戶(hù)電源風(fēng)險(xiǎn)情況。不僅在計(jì)劃編制時(shí)，可以提醒需求提報(bào)人員電網(wǎng)計(jì)劃?rùn)z修工作對(duì)重要用戶(hù)的風(fēng)險(xiǎn)情況，計(jì)劃執(zhí)行期間，也可以對(duì)重要用戶(hù)的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控預(yù)警，避免電網(wǎng)運(yùn)行薄弱時(shí)影響重要用戶(hù)。

（2）故障停電重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

故障停電時(shí)重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的重點(diǎn)是解決時(shí)效性問(wèn)題。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障停電，需要能夠監(jiān)控開(kāi)關(guān)跳閘信息、保護(hù)動(dòng)作等信息，當(dāng)開(kāi)關(guān)出線異常時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障停電并對(duì)重要用戶(hù)進(jìn)行預(yù)警。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)具備對(duì)配電網(wǎng)出線開(kāi)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)與該系統(tǒng)集成，及時(shí)接收出線開(kāi)關(guān)分、合閘信息、保護(hù)動(dòng)作，結(jié)合告警時(shí)序，研判電網(wǎng)是否存在故障。

監(jiān)控到故障停電后，分析影響用戶(hù)清單，對(duì)重要用戶(hù)或保電用戶(hù)進(jìn)行停電預(yù)警通知。結(jié)合變電站—母線—出線開(kāi)關(guān)—線路的關(guān)聯(lián)關(guān)系，對(duì)故障停電線路同母線、同變電站的線路及重要用戶(hù)進(jìn)行運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，幫助監(jiān)控人員全面掌握電網(wǎng)運(yùn)行停電影響情況和潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)情況。

3 重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)

重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)由監(jiān)控預(yù)警、電力保障管理以及重要用戶(hù)信息庫(kù)等模塊構(gòu)成。系統(tǒng)依托營(yíng)配調(diào)貫通建設(shè)成果，通過(guò)對(duì)用戶(hù)檔案、電源信息、拓?fù)淠Ｐ偷慕y(tǒng)一整合，實(shí)現(xiàn)重要用戶(hù)信息庫(kù)的構(gòu)建。接著，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化電力保障信息管理模塊，計(jì)劃停電預(yù)警、故障停電預(yù)警模塊，為重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供業(yè)務(wù)支撐。基于上述模塊，構(gòu)建重要用戶(hù)的監(jiān)控預(yù)警模塊，該模塊可融合計(jì)劃停電、故障停電事件以及電力保障活動(dòng)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，對(duì)重要用戶(hù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)

3.2 重要用戶(hù)信息庫(kù)設(shè)計(jì)

通過(guò)與營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)集成，獲取營(yíng)銷(xiāo)側(cè)用戶(hù)檔案信息、生產(chǎn)側(cè)電源信息、電網(wǎng)拓?fù)湫畔?，將貫穿變電站—線路—變壓器—用戶(hù)的重要用戶(hù)檔案集中保存。電源信息支持多路電源的存儲(chǔ)。

3.3 結(jié)構(gòu)化電力保障信息維護(hù)功能設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)化的電力保障信息包括電力保障任務(wù)基本信息以及電力保障范圍。電力保障任務(wù)基本信息包括任務(wù)名稱(chēng)、電力保障地址、電力保障等級(jí)、開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、保電聯(lián)系人、聯(lián)系電話等。電力保障范圍由重要用戶(hù)基本檔案（包括用戶(hù)編號(hào)、用戶(hù)名稱(chēng)、用電地址、用電類(lèi)別）和電源信息組成，考慮電力保障范圍常常涉及多個(gè)用戶(hù)（例如:高考的電力保障會(huì)涉及多個(gè)學(xué)校），因此，系統(tǒng)支持錄入多個(gè)用戶(hù)信息。通過(guò)提供結(jié)構(gòu)化電力保障信息的維護(hù)功能，可以有效地支撐重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

3.4 重要用戶(hù)預(yù)警功能設(shè)計(jì)

結(jié)合計(jì)劃停電、故障停電等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警。為了方便用戶(hù)監(jiān)控，可以在編制計(jì)劃時(shí)提供預(yù)警功能，也可以分別從重要用戶(hù)和配電網(wǎng)運(yùn)行2個(gè)角度重點(diǎn)監(jiān)控用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)情況。具體功能如下:

（1）編制計(jì)劃停電時(shí)重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析

在編制計(jì)劃停電時(shí)，可以根據(jù)計(jì)劃停電范圍，結(jié)合用戶(hù)的電源情況，分析受影響的重要用戶(hù)清單。針對(duì)多電源用戶(hù)，對(duì)其每一路電源的狀態(tài)進(jìn)行分析，不僅考慮停電狀態(tài)預(yù)警，未停電的電源存在單點(diǎn)隱患的也進(jìn)行提醒。對(duì)于有電力保障活動(dòng)的用戶(hù)，還增加提醒電力保障活動(dòng)信息。

（2）重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前時(shí)間內(nèi)所有重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)情況。針對(duì)每個(gè)用戶(hù)的風(fēng)險(xiǎn)，都從故障停電、計(jì)劃停電、電力保障工作等方面進(jìn)行預(yù)警。

預(yù)警信息包括預(yù)警等級(jí)、用戶(hù)編號(hào)、用戶(hù)名單、用電地址、風(fēng)險(xiǎn)詳情。預(yù)警等級(jí)分為4個(gè)等級(jí):紅色預(yù)警、黃色預(yù)警、橙色預(yù)警以及藍(lán)色預(yù)警。其中，電力保障的重要用戶(hù)的保電范圍內(nèi)存在線路停電時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行紅色預(yù)警；電力保障的重要用戶(hù)的同變電站下線路存在計(jì)劃停電、故障停電時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行黃色預(yù)警；無(wú)電力保障活動(dòng)的重要用戶(hù)所在電源停電時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行橙色預(yù)警；無(wú)電力保障活動(dòng)的重要用戶(hù)風(fēng)險(xiǎn)所在電源同變電站下線路存在計(jì)劃停電、故障停電時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行藍(lán)色預(yù)警。風(fēng)險(xiǎn)詳情欄位可以顯示當(dāng)前用戶(hù)的電源是否存在故障停電、計(jì)劃停電以及電力保障任務(wù)，如果多個(gè)業(yè)務(wù)同時(shí)開(kāi)展，則都顯示相關(guān)業(yè)務(wù)信息。

（3）配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

從配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控維度，匯總當(dāng)前正在執(zhí)行的停電以及故障停電信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前時(shí)間內(nèi)所有線路風(fēng)險(xiǎn)情況。針對(duì)每條線路的風(fēng)險(xiǎn)都從停電影響、電力保障工作影響以及重要用戶(hù)影響情況進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控的信息包括預(yù)警等級(jí)、線路名稱(chēng)、停電類(lèi)型、風(fēng)險(xiǎn)詳情。其中，預(yù)警等級(jí)包括紅色、黃色、橙色以及藍(lán)色預(yù)警。紅色預(yù)警表明該線路存在停電的線路；黃色預(yù)警表明該線路當(dāng)天待停電；橙色預(yù)警表明該線路存在A級(jí)電力保障活動(dòng)；藍(lán)色預(yù)警表明該線路存在其他電力保障活動(dòng)。風(fēng)險(xiǎn)詳情包括該當(dāng)前線路下的停電用戶(hù)數(shù)、風(fēng)險(xiǎn)用戶(hù)數(shù)、計(jì)劃停電數(shù)、故障停電數(shù)以及保電任務(wù)數(shù)。D