劉勃, 李瑋, 張莉, 何學(xué)東, 宋鵬飛

(國家電網(wǎng)有限公司客戶服務(wù)中心,天津 300000)

0 引言

電力呼叫中心為所有電力用戶提供業(yè)務(wù)咨詢、信息查詢、故障報修以及其他意見或建議,支撐起整個電網(wǎng)行業(yè)的服務(wù)工作[1-2]。根據(jù)95598話務(wù)業(yè)務(wù)統(tǒng)計結(jié)果可知,目前的話務(wù)接聽量較大、工單派單量不斷增加,其中用戶故障報修業(yè)務(wù)量位于前三名,可見電力行業(yè)中的用戶用電故障問題不容忽視。相關(guān)學(xué)者對此進(jìn)行了研究,取得了一定的進(jìn)展。呂小紅等[3]設(shè)計了基于灰色經(jīng)驗(yàn)融合的電網(wǎng)故障研判模型,采用灰色聚類匹配算法實(shí)現(xiàn)當(dāng)前電網(wǎng)故障的研判,能夠有效提升研判準(zhǔn)確率,但是故障研判過程較為復(fù)雜,時間較長。袁丹等[4]提出了基于分類模型的配電線路故障研判方法研究,通過大數(shù)據(jù)分析方法對配電線路故障進(jìn)行分類,此方法能夠提高故障研判準(zhǔn)確率,但是研判時間耗時較長。齊京亮等[5]提出一種基于多渠道故障信息的配網(wǎng)故障研判方法,根據(jù)報修信息對故障區(qū)域進(jìn)行大致定位,在利用地址解析算法實(shí)現(xiàn)綜合定位。此方法故障定位效果較好,但是故障具體位置定位用時較長。

針對上述方法存在的故障檢測耗時較長問題,構(gòu)建一個全新的低壓用戶故障輔助研判模型,解決以上問題。

1 構(gòu)建電力行業(yè)呼叫中心低壓用戶故障輔助研判模型

1.1 OSB代理服務(wù)

根據(jù)本次營銷用電采集服務(wù)的接口規(guī)范,需要針對該接口規(guī)范重新搭一套新的OSB代理服務(wù),并針對注冊到該代理服務(wù)上的接口調(diào)用日志解析功能進(jìn)行改造,具體實(shí)現(xiàn)如圖1所示。

圖1 調(diào)用日志解析功能改造流程

1.2 接口設(shè)計

在上述基礎(chǔ)上對電能表示值接口交互流程進(jìn)行設(shè)計,流程如圖2所示。

圖2 電能表示值接口交互流程圖

根據(jù)圖3可知,95598業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)調(diào)用用電信息采集系統(tǒng)登錄認(rèn)證接口(WS_LOGIN)進(jìn)行身份認(rèn)證。認(rèn)證通過后,依據(jù)接口規(guī)范文檔中的電能表電能示值—請求對象輸入,將請求數(shù)據(jù)對象(單位編碼、用戶編號、電能表標(biāo)識、電能表資產(chǎn)編號、數(shù)據(jù)日期)組織成XML格式的字符串。將該字符串與認(rèn)證通過后的令牌作為入?yún)⒄{(diào)用用電信息采集系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢接口服務(wù)(WS_STATIC_DATA)。靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢接口服務(wù)依據(jù)接口規(guī)范文檔中的電能表電能示值—返回數(shù)據(jù)結(jié)果,生成數(shù)據(jù)內(nèi)容給95598業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)。

圖3 配電網(wǎng)供電分層結(jié)構(gòu)示意圖

1.3 制定低壓用戶故障研判規(guī)則

已知配電網(wǎng)按照電力輸送,可被分為5個層級,因此研判模型在判別低壓用戶故障時,需要橫跨4層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),才能到達(dá)用戶位置。供電分層結(jié)構(gòu)如圖3所示。

(1)

(2)

則利用式(3),制定研判規(guī)則:

(3)

模型根據(jù)上述公式,判別、驗(yàn)證低壓用戶節(jié)點(diǎn)的用電狀態(tài)信,當(dāng)結(jié)果為0時,模型需要按照由下至上原則,追溯故障電源點(diǎn),確定故障上下邊界:

(4)

式中,pli表示第i條線路l的電力運(yùn)行信息,當(dāng)pli≠0時,則該結(jié)果為故障上層邊界,當(dāng)pli=0時,說明該節(jié)點(diǎn)不是故障節(jié)點(diǎn),需要向上推衍,直至找出導(dǎo)致低壓用戶用電故障的節(jié)點(diǎn)。

1.4 設(shè)計低壓用戶故障研判邏輯

用電信息采集系統(tǒng)向配變召測,再將結(jié)果發(fā)送至DMS,當(dāng)配變召測返回有具體數(shù)值,則為帶電配變;若召測返回為空或無返回,那么可疑停電配變;若部分配變召測返回的電壓值為0,則電壓值前三點(diǎn)有值時,配變?yōu)橥ｋ娕渥?若電壓值前三點(diǎn)為0,則表示早已停電的配變。配電帶電狀態(tài)分析如圖4所示。

圖4 配電帶電狀態(tài)分析

圖中,Z1表示出線開關(guān);C1～C6表示普通開關(guān);P1～P5表示配變。當(dāng)P1電壓又返回值時,P2和P4返回為空,P3、P5返回為0,則P1為待電配變,那么其中的P2和P4為可疑停電,P3、P5的前三點(diǎn)數(shù)據(jù)有值時,就可判斷為剛剛停電,否則為早已停電。

如圖4所示,當(dāng)P1為帶電配變時,那么P2、P4為可疑停電,P3、P5表示剛剛停電,因此從P5開始追溯,此時上級開關(guān)C5的供電范圍內(nèi),不存在帶電配變;然后判斷C5的上一級開關(guān)C1,該開關(guān)的供電范圍內(nèi),同樣不存在帶電配變;最后判斷C1的上級Z1,當(dāng)其供電范圍內(nèi)有帶電配變時,則可以確定,C1就是跳閘開關(guān)。

根據(jù)上述邏輯可知,存在的跳閘點(diǎn)可能并不唯一,因此在實(shí)際檢測中,當(dāng)模型研判出大于等于3個的跳閘點(diǎn)時,合并這些跳閘點(diǎn),根據(jù)其中的1個開關(guān),研究所有跳閘點(diǎn)。當(dāng)P5帶電配變時,P2、P3、P4表示剛剛停電配變,此時的P1為可疑停電配變。設(shè)計的研判邏輯需要從P4開始,其上級開關(guān)C6無帶電配變,再上一級開關(guān)C5包含有帶電配變,則C5被默認(rèn)為跳閘點(diǎn)。按照上述內(nèi)容,設(shè)計模型對低壓用戶故障的研判邏輯。此次研究在傳統(tǒng)研判模型的基礎(chǔ)上,優(yōu)化模型的觸發(fā)條件、研判規(guī)則以及研判邏輯,至此電力行業(yè)呼叫中心低壓用戶故障輔助研判模型,構(gòu)建完成。

2 仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

選定上一年度,電力行業(yè)呼叫中心,接到報修次數(shù)最多的4個低壓用戶居住區(qū)域作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用仿真測試軟件,模擬低壓用戶用電故障狀態(tài),如表1所示。

表1 測試基本條件

根據(jù)表1中的測試條件可知,4個地區(qū)低壓用戶故障的主要報修內(nèi)容,為用戶自有設(shè)備故障導(dǎo)致的跳閘問題,滿足此次研究要求。按照上述數(shù)據(jù)模擬低壓用戶用電故障,圖5為未使用研判模型時,一年內(nèi)4個地區(qū)低壓用戶故障檢測耗時統(tǒng)計結(jié)果。

(a) 區(qū)域A

根據(jù)圖中曲線可知,在沒有輔助研判模型幫助下,僅依靠用電信息采集系統(tǒng)檢測故障時,還需要人工檢測輔助,因此耗費(fèi)的時間較長。經(jīng)統(tǒng)計,呼叫中心由接到用戶報修電話、開始派單、檢測分析、數(shù)據(jù)上傳、用戶反饋階段中,所耗費(fèi)的平均時間,如表2所示。

表2 故障報修總耗時統(tǒng)計(平均值)

根據(jù)表2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用下,A、B、C、D 4個地區(qū)的故障報修總耗時,均在40 min左右,其中在故障檢測階段,包含了檢修來回所用的通行時間。再統(tǒng)計上一年度,4個地區(qū)故障報修服務(wù)的企業(yè)總支付成本。在人工輔助檢測A、B、C、D 4個地區(qū)的低壓用戶用電故障時,所耗費(fèi)的檢測成本,如表3所示。

表3 上一年度報修成本 單位:萬元

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)可知,一年中,在檢修人員人工成本上,電力行業(yè)會有很大的開支。將4個故障輔助研判模型,分別投入到用電信息采集系統(tǒng)中,將4個區(qū)域作為測試組,檢測4個地區(qū)1年內(nèi),低壓用戶故障報修問題。

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 用戶故障檢測耗時

圖6中的曲線圖像為不同測試組應(yīng)用下4個地區(qū)的低壓用戶故障檢測耗時結(jié)果。

(a) 區(qū)域A測試結(jié)果

根據(jù)圖中曲線可知,面對4個檢測地區(qū),實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用構(gòu)建的模型后,故障檢測耗時縮短到5 min之內(nèi),3個對照組的故障檢測耗時,在7～9 min左右?？梢姂?yīng)用故障輔助研判模型后,故障檢測階段沒有了檢修路上來回耗費(fèi)的時間,直接通過研判模型,獲取發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn),同時將故障位置反饋到檢測系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離檢測。

2.2.2 故障研判方法下設(shè)備穩(wěn)定性

為證明設(shè)計方法方法下設(shè)備穩(wěn)定性,將本文方法與文獻(xiàn)[3]方法、文獻(xiàn)[4]方法、文獻(xiàn)[5]方法比較,得到不同各個節(jié)點(diǎn)的電壓情況如圖7所示。

圖7 各個方法下節(jié)點(diǎn)電壓

本文將系統(tǒng)穩(wěn)定性的節(jié)點(diǎn)電壓下限設(shè)置為0.96。對于各個節(jié)點(diǎn)來說,其他方法下的節(jié)點(diǎn)電壓都小于系統(tǒng)方法,這是因?yàn)槠渌椒ㄎ锤鶕?jù)得到的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)控,是用電設(shè)備安全配置的電壓期望值低于了對節(jié)點(diǎn)電壓下限的設(shè)置值,允許了某種程度的電壓壓降越限,這樣會存在安全隱患。

3 總結(jié)

本文方法通過引入人工智能技術(shù),在原有傳統(tǒng)構(gòu)建方法的基礎(chǔ)上,對用戶故障輔助研判模型進(jìn)行優(yōu)化,通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論。

(1) 所設(shè)計模型的服務(wù)支撐更加精準(zhǔn),運(yùn)營成效更加明顯。

(2) 所設(shè)計模型的服務(wù)效率提升明顯,業(yè)務(wù)能力持續(xù)提升。

(3) 所設(shè)計模型的故障檢測耗時較短,在A、B、C、D 4個地區(qū)的故障報修總耗時均在40 min左右。