基于全電網(wǎng)模型的配網(wǎng)故障研判應(yīng)用

姚德泉++陶勇

摘 要：通過配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺的建設(shè)，以電網(wǎng)GIS平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)基于一體化電網(wǎng)拓撲模型的配網(wǎng)故障研判機制，綜合了客戶用電信息、電網(wǎng)設(shè)備運行信息等各種信息，為故障報修提供智能化、一體化的故障原因判斷手段，提高故障預判速度、故障信息的準確性，提高故障搶修的效率，縮短故障搶修時間，減少了售電量的損失，提高客戶的滿意度。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺；電網(wǎng)GIS；拓撲模型；故障研判

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.190

1 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及人們生活水平不斷的提高，負荷需求增長迅速，居民和商業(yè)用電量比例逐步增大，中低壓用戶，特別是重要用戶對供電可靠性、減少停電時間的要求越來越高，但配電網(wǎng)的眾多電力設(shè)備分布在復雜的外部環(huán)境中，隨時可能出現(xiàn)故障，引發(fā)局部地區(qū)停電，不僅給當?shù)鼐用裆顜聿槐?，還會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，如何在電力設(shè)備在發(fā)生故障后，及時判斷故障位置，最大限度縮短搶修時間，恢復供電，越來越受到電力公司的重視和關(guān)注。

為了進一步提高配電網(wǎng)管理水平，加快配網(wǎng)故障搶修的標準化建設(shè)工作，2011年，國家電網(wǎng)公司下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)推進標準化配網(wǎng)搶修工作意見》，有效指導配電網(wǎng)標準化搶修的建設(shè)工作；2012年初，下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)加快推進城市配電網(wǎng)示范工程建設(shè)工作方案》，明確提出建立配電網(wǎng)生產(chǎn)指揮平臺，以此提高配電網(wǎng)故障搶修快速處理響應(yīng)能力和配電網(wǎng)綜合管理水平。

2 主要實現(xiàn)方法

配電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型的完整性、準確性直接影響到故障研判的質(zhì)量和效率。配網(wǎng)搶修業(yè)務(wù)不僅需要集成配電網(wǎng)的基礎(chǔ)臺賬信息，同時也關(guān)聯(lián)了用電客戶的基本信息。加強營配數(shù)據(jù)融合，特別是制定切實有效的低壓配網(wǎng)數(shù)據(jù)變更的聯(lián)動機制，是建設(shè)搶修指揮平臺核心功能——故障研判的基礎(chǔ)。

2.1 信息數(shù)據(jù)集成融合

配網(wǎng)的故障搶修涉及多個業(yè)務(wù)部門、專業(yè)、系統(tǒng)間的協(xié)同配合，但由于歷史原因，目前各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間彼此孤立，形成了“信息孤島”，給配網(wǎng)的故障研判帶來了很大的影響，無法實現(xiàn)故障的主動識別以及判斷。因此，整合并集成現(xiàn)有信息系統(tǒng)，共享電網(wǎng)全網(wǎng)數(shù)據(jù)和信息，是配網(wǎng)故障自動研判、處理的基礎(chǔ)，同時實現(xiàn)對配網(wǎng)故障搶修指揮全過程的閉環(huán)管理數(shù)據(jù)融合以SOA技術(shù)將分別屬于安全I區(qū)和III區(qū)的系統(tǒng)耦合，以“專業(yè)系統(tǒng)提供專業(yè)服務(wù)”方式進行集成，以webservice為服務(wù)封裝方式，通過企業(yè)服務(wù)總線、信息交換總線為橋梁，融合自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、95598客服系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)的信息，為配網(wǎng)搶修平臺提供信息支持服務(wù)。

數(shù)據(jù)集成架構(gòu)如下圖1所示。

數(shù)據(jù)集成內(nèi)容如下：

（1）與 GIS 系統(tǒng)接口獲取圖模數(shù)據(jù)， 在配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺上可視化展現(xiàn)配電網(wǎng)拓撲信息。

（2）從 PMS 接口獲取停電計劃、 工作票、 操作票、 調(diào)度指令票，設(shè)備缺陷，臺帳等信息。

（3）指揮平臺接收 95598 系統(tǒng)報修工單，反饋搶修過程信息給 95598 系統(tǒng)；根據(jù) PMS 系統(tǒng)停電計劃生成停電范圍并審核后發(fā)送95598 系統(tǒng)；根據(jù)配電自動化報告的事故生成停電范圍并審核后發(fā)送 95598系統(tǒng)；

（4）與調(diào)度自動化接口獲取主網(wǎng)實時信息。調(diào)度自動化系統(tǒng)通過總線推送：開關(guān)實時變位信息、故障信息、實時信息斷面。

（5）與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)接口獲取配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)備實時信息，故障信息。在故障發(fā)生后主動推送故障區(qū)域給配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺，搶修指揮平臺中自動分析停電范圍并發(fā)布。

（6）與用電信息采集系統(tǒng)接口，主動發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)供電異常，結(jié)合 PMS、 GIS 平臺實時分析故障點，推送故障點信息給配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺，輔助搶修指揮人員判斷是否配變故障，對故障范圍進行精確定位，為 95598 系統(tǒng)提供服務(wù)支撐。

（7）營銷系統(tǒng)為配網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮平臺提供設(shè)備臺賬查詢服務(wù)、客戶檔案查詢服務(wù)、重要客戶信息等。

2.2 數(shù)據(jù)模型建立

由于業(yè)務(wù)不同，目前電力公司的PMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)和CIS營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)各自維護自己的一套臺賬數(shù)據(jù)，造成雙方數(shù)據(jù)不完全一致，無法體現(xiàn)“全網(wǎng)一張圖”的理念，阻礙了各業(yè)務(wù)信息融合的步伐。

PMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)按照各自的業(yè)務(wù)特點對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行合理切分，生產(chǎn)系統(tǒng)側(cè)重電網(wǎng)結(jié)構(gòu)則負責構(gòu)建網(wǎng)狀中低配電模型，營銷系統(tǒng)側(cè)重用戶管理則負責構(gòu)建用戶信息，兩者在中壓專變/大用戶及低壓用戶接戶點發(fā)生耦合，對這兩個模型耦合點進行統(tǒng)一編碼管理（如圖2所示），形成涵蓋配變、低壓一直到用戶的完整配電網(wǎng)模型。

低壓數(shù)據(jù)模型建立后，以電網(wǎng)GIS平臺為基礎(chǔ)，構(gòu)建配電網(wǎng)全網(wǎng)數(shù)據(jù)，形成涵蓋從變電站、饋線、開關(guān)、配變、低壓分接箱一直到用戶的全網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型。全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型如圖3所示：

2.3 故障研判

故障研判流程如下：

結(jié)合GIS一體化電網(wǎng)拓撲模型以及數(shù)據(jù)融合，借助用電信息采集平臺數(shù)據(jù)的召測服務(wù)，接入自動化系統(tǒng)設(shè)備運行信息來進行設(shè)備故障研判。根據(jù)客戶報修故障的地址，通過用電信息采集平臺召測來電客戶的用電信息，根據(jù)用電信息是否異常判斷是否屬于客戶內(nèi)部故障，若屬于用電客戶內(nèi)部故障，則95598客服人員回復來電客戶，并給予內(nèi)部故障處理意見；若屬于外部故障，則通過GIS電源點追溯服務(wù)組件分析獲取供電設(shè)備，通過對自動化系統(tǒng)中設(shè)備的實時運行信息進行分析，確定故障設(shè)備，形成搶修任務(wù)單，并在GIS圖形上直觀的展現(xiàn)停電線路、停電區(qū)域、停電設(shè)備、停電用戶等（圖5），指揮搶修人員到達故障現(xiàn)場。

3 結(jié)論

從2012年開始，國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各電力公司按照國家電網(wǎng)公司相關(guān)文件及功能規(guī)范要求，成立應(yīng)急搶修指揮中心，并建設(shè)了配網(wǎng)搶修平臺，如：青島、廈門、天津等地?；谝惑w化電網(wǎng)拓撲模型的故障研判成功應(yīng)用，使得配網(wǎng)應(yīng)急搶修工作質(zhì)量顯著提升，配網(wǎng)故障搶修響應(yīng)速度明顯加快。

一是故障告警渠道多樣化，信息全面性明顯提升。改變了以往只能通過調(diào)度通知或 95598 報修的方式獲得故障源的模式，指揮中心能夠第一時間獲取來自調(diào)度自動化、 配電自動化、95598、用電采集系統(tǒng)的故障信息，故障信息全面性明顯提升。

二是故障范圍判斷更加精確， 故障報修及時性明顯提升。 利用多個信息系統(tǒng)資源對故障進行初步研判，縮小故障范圍，有助于搶修人員快速、準確找到故障地點。以青島為例，平均故障研判時間由之前的平均 30 分鐘下降為平均 10 分鐘，降幅達 67%。

三是通過營配信息共享， 提高客戶咨詢滿意度。 利用配網(wǎng)搶修指揮平臺信息集成、故障研判和可視化管控的優(yōu)勢，將故障報修、影響區(qū)域、故障原因、搶修任務(wù)執(zhí)行進度等信息全過程與 95598 供電服務(wù)中心共享，及時受理和答復客戶咨詢，信息公開及時準確， 提升了客戶滿意度。

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作者簡介：姚德泉（1982-），男，江蘇連云港人，工程師，從事配網(wǎng)自動化技術(shù)支持工作。