余輝雄

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司公司江門供電局，廣東 開平 529300）

0 引 言

隨著配電系統(tǒng)自動(dòng)化與信息化的發(fā)展，供電企業(yè)陸續(xù)建立監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)信息平臺(tái)。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以從電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)中自主判斷電網(wǎng)運(yùn)行的異常狀況，自動(dòng)向配網(wǎng)運(yùn)維班組推送預(yù)警信息，強(qiáng)化配網(wǎng)運(yùn)維工作，消除安全隱患，減少停電事故，進(jìn)一步達(dá)到主動(dòng)檢修的目的[1]。

1 配網(wǎng)主動(dòng)式運(yùn)維系統(tǒng)總體架構(gòu)

1.1 平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

支撐配網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)維管控平臺(tái)的信息技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等，其有機(jī)融合了配電自動(dòng)化、PMS2.0 及其他專業(yè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步建立集合了管控運(yùn)行、問題分析、過程督辦及績(jī)效評(píng)估等操作的閉環(huán)管理程序，創(chuàng)新了數(shù)據(jù)運(yùn)檢業(yè)務(wù)，全面提升了運(yùn)行效率，改進(jìn)了運(yùn)檢工作。運(yùn)維管控平臺(tái)總體框架如圖1 所示。

1.2 平臺(tái)體系架構(gòu)

結(jié)合大數(shù)據(jù)分布、存儲(chǔ)與運(yùn)算技術(shù)，平臺(tái)體系架構(gòu)由下至上可分3 層。

（1）智能感知層，將配電自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)及用電采集系統(tǒng)等作為基礎(chǔ)，將信息發(fā)送、數(shù)據(jù)總線、數(shù)據(jù)抽取與大數(shù)據(jù)云平臺(tái)接入。

（2）數(shù)據(jù)融合層，系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)入配電網(wǎng)，結(jié)合數(shù)據(jù)資源模型，全面清洗、整理數(shù)據(jù)。配網(wǎng)模型的資源中心通過大數(shù)據(jù)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，并逐步發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)與微應(yīng)用服務(wù)，通過數(shù)據(jù)服務(wù)推動(dòng)業(yè)務(wù)開展。

（3）智能決策層，基于大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的云計(jì)算與微應(yīng)用服務(wù)，合理管控各類業(yè)務(wù)需求，進(jìn)而建立主動(dòng)式運(yùn)維平臺(tái)。

圖1 配網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)圖

2 基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)維設(shè)計(jì)

2.1 功能模塊

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊

運(yùn)維系統(tǒng)通過配網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控并獲得數(shù)據(jù)，利用配網(wǎng)監(jiān)控窗口操作并將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)提供給維護(hù)配網(wǎng)人員[2]。配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)包括3 層構(gòu)架，第一層分布了配網(wǎng)數(shù)據(jù)圖，可以顯示數(shù)據(jù)，通過信號(hào)燈提示配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)；第二層展示配網(wǎng)的配電柜，進(jìn)而獲得監(jiān)控配網(wǎng)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，還通過信號(hào)燈對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示；第三層監(jiān)控配網(wǎng)狀態(tài)，提示配網(wǎng)監(jiān)測(cè)告警狀態(tài)。此功能模塊可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，將配網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間、電壓、電流及跳閘次數(shù)等參數(shù)提供給對(duì)應(yīng)的客戶。

（2）故障檢測(cè)模塊

對(duì)配網(wǎng)故障進(jìn)行備案，對(duì)配網(wǎng)工單分配、回單填寫、維護(hù)調(diào)度及跟蹤回訪實(shí)行分析，用戶在回單上填寫配網(wǎng)發(fā)生的故障，并反饋在運(yùn)維系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)中，回單直接錄入運(yùn)維系統(tǒng)的服務(wù)中心，便于工作人員及時(shí)處理，準(zhǔn)確檢測(cè)配網(wǎng)的故障。

（3）巡視維護(hù)模塊

運(yùn)維系統(tǒng)的維護(hù)模塊發(fā)揮了關(guān)鍵作用，工作人員應(yīng)研究配網(wǎng)的使用和運(yùn)維功能，具體包括配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行和采集、查詢及維護(hù)信息，進(jìn)而完成整體與分片維護(hù)配網(wǎng)操作。系統(tǒng)中導(dǎo)入巡視卡，自動(dòng)監(jiān)測(cè)與巡視項(xiàng)目。以灰色呈現(xiàn)在巡視卡中，這部分項(xiàng)目無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)巡視。當(dāng)利用移動(dòng)終端巡視時(shí)，下載巡視卡。

（4）展現(xiàn)模塊

該模塊運(yùn)行特點(diǎn)是通過運(yùn)維系統(tǒng)管理配網(wǎng)的信息，為決策人員提供工作平臺(tái)，聯(lián)系了系統(tǒng)與用戶，包括配網(wǎng)的門戶組件、報(bào)表處理組件等。配網(wǎng)的門戶組件可整合數(shù)據(jù)及提供個(gè)性化平臺(tái)，展示配網(wǎng)界面，獲得用戶的認(rèn)可，配網(wǎng)報(bào)表處理組件的作用是保證信息安全，通過圖形與表格顯示信息，配網(wǎng)的網(wǎng)頁(yè)組件包括一部分配網(wǎng)的界面組件。

（5）告警管理模塊

告警處理是統(tǒng)一將配網(wǎng)的告警信息傳送至平臺(tái)，進(jìn)一步壓縮、過濾數(shù)據(jù)。告警過濾是按配網(wǎng)的需求設(shè)計(jì)操作步驟，向運(yùn)維工作人員發(fā)送過濾的符合條件的信息，工作人員對(duì)過濾條件及時(shí)修改與查詢，告警過濾是基于不會(huì)干擾查詢告警的事件操作，過濾告警信息。告警壓縮是配網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)反復(fù)接收告警信息，自行消除重復(fù)的信息，僅保留第一條信息，并向運(yùn)維人員反饋重復(fù)上報(bào)的次數(shù)[3]。

2.2 運(yùn)維評(píng)價(jià)

利用配網(wǎng)的系數(shù)構(gòu)建運(yùn)維模型，對(duì)運(yùn)維設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命與損耗進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，科學(xué)評(píng)價(jià)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性，設(shè)定負(fù)荷點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，從而順利完成運(yùn)維評(píng)價(jià)。

計(jì)算設(shè)備故障率的依據(jù)是運(yùn)維模型，表達(dá)式為：

其中，配網(wǎng)系數(shù)為Ke，配網(wǎng)曲率系數(shù)為C，評(píng)價(jià)配網(wǎng)設(shè)備的值為Ise，配網(wǎng)發(fā)生的故障率為P。為了對(duì)主動(dòng)運(yùn)維設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命進(jìn)行有效控制，需科學(xué)計(jì)算：

其中，配網(wǎng)設(shè)備為CP，主動(dòng)運(yùn)維所需成本為CIC，運(yùn)行成本為COC，維護(hù)與故障成本分別為CMC和CFC，配網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)維損耗計(jì)算如下：

其中，配網(wǎng)運(yùn)維損耗為L(zhǎng)E，運(yùn)維時(shí)間為t，運(yùn)維所需電量為PP，維修帶來(lái)的電損即運(yùn)維過程產(chǎn)生的故障成本，表達(dá)電損失的公式為：

其中，損耗的電量為EL，配網(wǎng)的最初電量為PS。綜合計(jì)算，科學(xué)評(píng)價(jià)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性，具體是對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷點(diǎn)供電能力進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，這是評(píng)估主動(dòng)式運(yùn)維的依據(jù)。

3 配網(wǎng)主動(dòng)式運(yùn)維系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果分析

利用OPEN3000 及EMS 運(yùn)維系統(tǒng)，獲得系統(tǒng)的配網(wǎng)負(fù)荷，向模型導(dǎo)入，并科學(xué)劃分系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)。選擇配網(wǎng)主動(dòng)式運(yùn)維方法檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)劃分為四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)，其中四級(jí)為最高級(jí)。運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)如表1 所示。

表1 運(yùn)維的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

由表1 可知，失電配變?nèi)Q于失電配電的變壓器，在主動(dòng)運(yùn)維的研究中，提出19 個(gè)失電配變個(gè)數(shù)，失去124 個(gè)負(fù)荷，失效率為30%，最終的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一級(jí)，利用傳統(tǒng)方法，計(jì)算失電配變個(gè)數(shù)為53 個(gè)，失去配網(wǎng)負(fù)荷為259 個(gè)，運(yùn)維失效率達(dá)70%，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為四級(jí)。通過比較發(fā)現(xiàn)，運(yùn)維失負(fù)荷與失效率都偏小，風(fēng)險(xiǎn)不高，進(jìn)一步說明本文提出的配網(wǎng)主動(dòng)運(yùn)維可靠性極高[4]。

4 結(jié) 論

本文以提升配網(wǎng)設(shè)備管控力為切入點(diǎn)，基于大數(shù)據(jù)建立配網(wǎng)運(yùn)維管控平臺(tái)，進(jìn)一步圍繞運(yùn)檢業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)管控操作，形成閉環(huán)管理的程序，為在線分析電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供了條件。保證配網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，將優(yōu)質(zhì)與便捷的電力服務(wù)提供給社會(huì)。