國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司 李聰睿 秦 婷 李 烽

在整個(gè)供電系統(tǒng)中，配網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響到終端電力輸出的質(zhì)量。由于整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行情況較復(fù)雜且終端用戶較分散、各處密度不一樣，而且受到各處地理環(huán)境的不同影響，使配網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障時(shí)不能第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速解決，從而影響到了用戶用電感受，對(duì)用戶生活及對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生影響。鑒于此，需建立一個(gè)配網(wǎng)故障快速?gòu)?fù)電系統(tǒng)，在出現(xiàn)故障時(shí)能快速提供故障信息給電力系統(tǒng)維護(hù)人員，提供維護(hù)的工作效率。并通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障維護(hù)的進(jìn)度信息反饋，實(shí)現(xiàn)整個(gè)維護(hù)過(guò)程的控制[1]。

1 多系統(tǒng)功能介紹及信息交互

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)整個(gè)運(yùn)行情況的監(jiān)控。具體的功能有支持對(duì)配網(wǎng)線路的索引、實(shí)現(xiàn)對(duì)主站單線圖的操作、對(duì)配網(wǎng)線路的曲線進(jìn)行調(diào)閱查看、對(duì)主站流程進(jìn)行管理等。為實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，它的骨干網(wǎng)要通過(guò)路由器及通信網(wǎng)并與各個(gè)供電局的工作站連接構(gòu)成有效的網(wǎng)狀控制，實(shí)現(xiàn)各供電局對(duì)所屬地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和日常的維護(hù)工作管理[2]。另外，在配電網(wǎng)線路中的自動(dòng)化操作中，可通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控指揮、遙測(cè)的功能。

配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。與一般企業(yè)生產(chǎn)管理類似，電力生產(chǎn)后要得到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行和管理才能被有效使用，包括電力的計(jì)劃管理、設(shè)備的運(yùn)行管理、故障管理、日常維護(hù)管理、調(diào)度管理等方面。整個(gè)系統(tǒng)是建立在對(duì)同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析管理之上操作的，這樣不僅有效對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一操作且大大減少出錯(cuò)的可能性，使管理更加規(guī)范化[3]。該系統(tǒng)為配電網(wǎng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行提供了可靠保障，各自構(gòu)成可以有效進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，提高了共享性。為故障出現(xiàn)時(shí)快速?gòu)?fù)電提供業(yè)務(wù)功能的交互。

配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。能提供配電網(wǎng)中各設(shè)備臺(tái)賬信息。在出現(xiàn)故障進(jìn)行搶修時(shí)，為盡可能快速?gòu)?fù)電，需借助該系統(tǒng)快速定位故障區(qū)域，并將信息傳遞給電力系統(tǒng)搶修人員，還可在配網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的連接關(guān)系進(jìn)行修改。此外，通過(guò)將配網(wǎng)中的各設(shè)備進(jìn)行連接并結(jié)合配網(wǎng)系統(tǒng)的地理信息，反應(yīng)出配網(wǎng)設(shè)備在地理上的連接關(guān)系，有助于配網(wǎng)日常運(yùn)行的指導(dǎo)。

計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力使用情況進(jìn)行抄表、電力錯(cuò)峰管理、使用負(fù)荷監(jiān)管等功能，支持遙測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，并對(duì)大客戶的用電情況進(jìn)行管理。計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，采集的數(shù)據(jù)對(duì)象包含電網(wǎng)中各變電站、臺(tái)區(qū)、配變和線路以及相互間的關(guān)系數(shù)據(jù)、所有客戶的用電量、客戶檔案資料、各線路處的電壓、電流檢測(cè)數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)的采集和管理，為整個(gè)配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持[4]。通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中負(fù)荷的使用情況、線損、供電質(zhì)量和負(fù)載率進(jìn)行分析，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)故障快速?gòu)?fù)電系統(tǒng)通過(guò)配變電壓等相關(guān)信息。

2 配網(wǎng)故障智能診斷功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 配網(wǎng)故障智能診斷功能的設(shè)計(jì)

配網(wǎng)故障智能診斷平臺(tái)是根據(jù)SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控。從大量的數(shù)據(jù)中進(jìn)行篩選并通過(guò)一定的邏輯推理進(jìn)一步處理，判斷出故障類型等信息。如遇到無(wú)法判斷的故障信息就通過(guò)顯示屏來(lái)操作確認(rèn)，最終實(shí)現(xiàn)故障警告的精準(zhǔn)判斷，并通過(guò)對(duì)接進(jìn)行輸出發(fā)布，以便告知管理人員。

由于故障警報(bào)的信息數(shù)據(jù)非常多，系統(tǒng)采集到后根據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行篩選，并將警告信息分為三類：現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備上送的SOE報(bào)文信息，包含報(bào)文的內(nèi)容、動(dòng)作時(shí)間等；SCADA/EMS系統(tǒng)前置服務(wù)器所接收到的報(bào)文信息；電力調(diào)度員對(duì)SCADA/EMS系統(tǒng)中監(jiān)控到的“光字牌”告警信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)的相關(guān)信息。當(dāng)開(kāi)關(guān)組合報(bào)文被形成后，會(huì)通過(guò)推理機(jī)事先制定好的策略對(duì)報(bào)文信息進(jìn)行判斷，確保輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性并實(shí)現(xiàn)命令的自動(dòng)發(fā)布。因此，告警信號(hào)要根據(jù)嚴(yán)重程度進(jìn)行分類，并各自按照事先制定好的策略進(jìn)行分析。

2.2 配網(wǎng)故障智能診斷成效分析

通過(guò)強(qiáng)大的人機(jī)交互界面為調(diào)度員提供便捷、直觀、簡(jiǎn)單的操作平臺(tái)。各配電網(wǎng)根據(jù)自身特點(diǎn)在界面中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面的實(shí)時(shí)分析，并實(shí)時(shí)發(fā)出告警信息，協(xié)助對(duì)故障進(jìn)行處理。平臺(tái)的智能分析處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高故障搶修的工單、簽收、短信等功能。根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)測(cè)試可知，整個(gè)快速?gòu)?fù)電工作環(huán)節(jié)大約節(jié)約90%的時(shí)間。該系統(tǒng)技術(shù)瓶頸在于對(duì)告警信息的智能分析、功能參數(shù)的控制、知識(shí)庫(kù)的管理等。由于告警信息內(nèi)容繁多且形式多樣化，為提高處理效率，首先要對(duì)所有的信息進(jìn)行篩選過(guò)濾，提高系統(tǒng)的處理效率。借助于人工智能技術(shù)，通過(guò)規(guī)則的制定，同一開(kāi)關(guān)事件的信息進(jìn)行組合并形成矩陣，每個(gè)流水報(bào)文組合形成獨(dú)立的信息包。

2.3 配網(wǎng)故障智能診斷的應(yīng)用

通過(guò)配網(wǎng)智能診斷平臺(tái)能大大提高事故的處理效率，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中各業(yè)務(wù)的信息傳遞。尤其是故障點(diǎn)發(fā)生在環(huán)境比較惡劣的地方，智能診斷處理帶來(lái)的好處體現(xiàn)的更加明顯。以廣東某地一處10kV配電網(wǎng)為例：由于雷暴天氣使配電網(wǎng)線路多次跳閘，由于配網(wǎng)故障智能診斷平臺(tái)的使用，在事故處理方面發(fā)揮了巨大的作用。據(jù)信息記載，當(dāng)日系統(tǒng)共受到各類告警信息205個(gè)，其中和配電網(wǎng)故障相關(guān)的83個(gè)，系統(tǒng)進(jìn)行成功診斷的75個(gè)。由于滇西系統(tǒng)頻繁跳閘，維護(hù)人員需及時(shí)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位、跟蹤維護(hù)進(jìn)度、維護(hù)指揮等，該系統(tǒng)發(fā)揮了舉足輕重的作用。每個(gè)告警信息都基本控制在10s內(nèi)就處理了，不會(huì)造成告警信息的堆積。因此，該配電網(wǎng)智能故障診斷平臺(tái)的應(yīng)用，極大地提高了調(diào)度員的工作效率，通過(guò)快速?gòu)?fù)電提高了客戶的滿意度。

4 配網(wǎng)故障定位功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用

基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用。故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)組成為故障指示器、集中器和主站三大部分，由故障指示器拓?fù)浞治?、同線路故障事件匹配、電流跳變及配變失壓告警匹配和普通斷路器分析等模塊組成。故障指示器拓?fù)浞治瞿K通過(guò)GIS拓?fù)浞治隹色@得定位故障區(qū)上游和下游指示器，并將該段區(qū)域范圍發(fā)給配電網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)，最終傳遞給調(diào)度員[5]。普通斷路器分析模塊能通過(guò)訪問(wèn)配網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備模塊來(lái)搜索故障指示器動(dòng)作所在線路中是否有普通斷路器，并將信息反饋給故障定位系統(tǒng)，使得調(diào)度員對(duì)故障線路的地理信息準(zhǔn)確把握。

基于配變失壓告警的配網(wǎng)故障定位功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用。當(dāng)配變?cè)\斷到了停/復(fù)電告警時(shí)，會(huì)將這些信息傳遞給計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)主站，最終生成矩陣信息。根據(jù)邏輯推理形成的診斷結(jié)果傳送到信息發(fā)布模塊和統(tǒng)計(jì)模塊。基于配變失壓告警的配網(wǎng)故障定位平臺(tái)可快速實(shí)現(xiàn)配變通電的診斷。而平臺(tái)又能快速識(shí)別各類故障停電，實(shí)現(xiàn)快速定位故障。實(shí)現(xiàn)對(duì)搶修人員進(jìn)行搶單并進(jìn)行搶修搶單，極大地提高了搶修效率。

配網(wǎng)故障快速?gòu)?fù)電流程功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用。當(dāng)配網(wǎng)出現(xiàn)故障后，智能診斷模塊根據(jù)SOE的信息或計(jì)量自動(dòng)化配變失壓告警信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理，同時(shí)生成故障處理記錄。對(duì)該記錄進(jìn)行發(fā)布后生成故障日志并自動(dòng)形成搶修工單，有助于搶修人員對(duì)故障的快速?gòu)?fù)電。故障日志事件中包含了故障線路發(fā)生的事件、地點(diǎn)、故障類型、繼電器保護(hù)動(dòng)作情況等。在強(qiáng)丟工單中，同時(shí)故障信息傳遞給搶修人員的PDA，通過(guò)對(duì)故障信息的詳細(xì)描述，極大提高了復(fù)電的搶修效率。為提高客戶滿意度，復(fù)電系統(tǒng)還會(huì)將故障信息共享到停電信息池，用戶訪問(wèn)停電信息池可獲取故障信息，有助于客戶的咨詢解答。