基于感知終端在供電臺區(qū)可視化中的應(yīng)用

黃國康

摘要：通過對低壓出線、表箱和智能電表安裝感知終端，實(shí)時(shí)獲取電流、電壓、功率等電氣數(shù)據(jù)，對供電臺區(qū)和用電客戶用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)供電臺區(qū)停電事件主動上報(bào)，輔助故障搶修快速定位故障，有助于提升配搶指揮主動發(fā)現(xiàn)停電事件能力與低壓搶修復(fù)電效率。

關(guān)鍵詞：感知終端;供電臺區(qū);在線監(jiān)控;故障定位

中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0108-02

0 引言

傳統(tǒng)的供電臺區(qū)[1]，一旦發(fā)生故障造成用戶停電，首先感知停電的是用電客戶。用電客戶發(fā)現(xiàn)停電后，通過電話通知供電部門搶修。供電部門搶修人員接到報(bào)障通知，達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行故障排查。排查找出故障點(diǎn)后，搶修人員對故障點(diǎn)進(jìn)行搶修復(fù)電工作。

從以上整個(gè)停電-定位故障點(diǎn)-搶修復(fù)電過程中，可以發(fā)現(xiàn)停電事件的信息是通過用電客戶-供電部門-搶修人員之間進(jìn)行傳遞，即人-人傳遞。這樣的模式，一方面體現(xiàn)出該模式是一種被動搶修的模式，延長了搶修復(fù)電的時(shí)間，另一方面無法實(shí)時(shí)監(jiān)控跟蹤整個(gè)停電事件。

本文通過基于感知終端的應(yīng)用，將供電臺區(qū)進(jìn)行可視化展示，實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)臺區(qū)的用電情況，并將被動搶修模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訐屝弈Ｊ健?/p>

1 感知終端

感知終端[2]，包括線路終端、表箱終端和電源感知模塊。

1.1 線路終端

線路終端，安裝在低壓出線的分支點(diǎn)或者分支箱上，用于監(jiān)測各分支線路負(fù)荷情況，是否存在主干線路過載、三相電流不平衡等現(xiàn)象。

1.2 表箱終端

表箱終端，安裝在表箱進(jìn)線開關(guān)旁邊，用于監(jiān)控表箱運(yùn)行情況，判斷表箱是否存在停電、開關(guān)過流、漏電等現(xiàn)象。

1.3 電源感知模塊

電源感知模塊，安裝在智能電表旁邊，用于監(jiān)控智能電表的用電情況，判斷用電客戶是否存在停電、空開等現(xiàn)象。一個(gè)電源感知模塊可以與監(jiān)控多個(gè)智能電表，上行通過485線與表箱終端進(jìn)行通信。

2 可視化供電臺區(qū)

可視化供電臺區(qū)，由電源感知模塊、表箱終端、線路終端、配變終端、集中器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、營配應(yīng)用系統(tǒng)和服務(wù)指揮系統(tǒng)組成[3]，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.1 可視化供電臺區(qū)安裝部署

2.1.1 線路終端安裝

通過在各個(gè)低壓出線的分支點(diǎn)或者分支箱上安裝線路終端，實(shí)時(shí)感知低壓配網(wǎng)線路的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過載、失壓、不平衡等故障問題，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對干線電流、分支線電流、臺區(qū)電壓的監(jiān)測，為合理調(diào)整負(fù)荷分配以及規(guī)劃新增變壓器提供數(shù)據(jù)支撐，避免故障停電，安裝示意圖如圖2所示。

2.1.2 表箱終端和電源感知模塊安裝

通過在表箱進(jìn)線開關(guān)旁邊安裝表箱終端，采集表箱的運(yùn)行情況和由表箱內(nèi)的電源感知模塊采集上送的智能電表運(yùn)行情況，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶超容量用電、失壓、漏電、停電等情況，并通過上送信息區(qū)分表前表后停電，為用戶提供針對性的排查建議，提升低壓運(yùn)維效率，安裝示意圖如圖3所示。

2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集部署

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，包括低壓數(shù)據(jù)和中壓數(shù)據(jù)。

對于低壓數(shù)據(jù)，升級集中器和配變終端，支持采集線路終端、表箱終端的電流、電壓、功率等電氣數(shù)據(jù)以及配電房的溫濕度、安防等非電氣數(shù)據(jù)。通過將采集任務(wù)下發(fā)到集中器，集中器根據(jù)下發(fā)的任務(wù)，收集線路終端、表箱終端、配電終端上送的電氣數(shù)據(jù)和非電氣數(shù)據(jù)，并通過4G公網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。對于中壓數(shù)據(jù)，運(yùn)用三遙技術(shù)，將中壓開關(guān)的三遙信號通過調(diào)度網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用

2.3.1 服務(wù)指揮系統(tǒng)

結(jié)合實(shí)時(shí)采集到的低壓出線、表箱終端、智能電表的電流、電壓、功率等電氣數(shù)據(jù)，以及營配系統(tǒng)的停電事件數(shù)據(jù)，以GIS圖為地理底圖，將相關(guān)數(shù)據(jù)加載到GIS圖上。通過不同的顏色渲染，實(shí)時(shí)展示供電臺區(qū)用電情況。同時(shí)，按專題圖和分圖層等主題模式，實(shí)時(shí)展示計(jì)劃停電事件和故障停電事件，及時(shí)掌握停電事件的相關(guān)信息，快速定位停電臺區(qū)和用電客戶[4]。

為開展故障搶修，將服務(wù)指揮系統(tǒng)與APP一體化運(yùn)轉(zhuǎn)，通過實(shí)時(shí)獲取終端采集用戶故障的感知數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過分析采集到故障信息，自動研判故障類型和故障段位置，并將研判結(jié)果發(fā)送至配搶人員與搶修人員，停電的用戶同樣可以接收到相關(guān)的告知解釋信息。搶修人員根據(jù)APP的準(zhǔn)確故障定位，趕赴故障現(xiàn)場，節(jié)省了以往巡線確定故障段位置后，才能進(jìn)行故障隔離與負(fù)荷轉(zhuǎn)移所耗費(fèi)的時(shí)間，有效提高搶修效率和客戶滿意度。通過GIS地圖全景顯示當(dāng)前搶修隊(duì)伍和工單的分布情況，支持搶修工單的實(shí)時(shí)查詢和分析，為搶修工作提供最優(yōu)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了故障搶修的自動化、智能化和可視化管控，實(shí)現(xiàn)了搶修模式從被動搶修向主動搶修轉(zhuǎn)變。同時(shí)，為客戶停電事件全過程監(jiān)控及配網(wǎng)搶修提供全面的信息化技術(shù)支持。

2.3.2 供電臺區(qū)綜合評價(jià)

獲取采集系統(tǒng)、客戶報(bào)障、低壓搶修、線損抄核收等數(shù)據(jù)信息，采用機(jī)器學(xué)習(xí)、語音轉(zhuǎn)換、分布式存儲等技術(shù)結(jié)合外部環(huán)境因素，建立客觀全面并有維度劃分的臺區(qū)指標(biāo)評價(jià)體系，建立供電臺區(qū)“健康檔案臺賬”形成“發(fā)現(xiàn)問題-解決問題-結(jié)果反饋的”問題閉環(huán)解決機(jī)制[5]。提升供電臺區(qū)低電壓、重過載、檔案準(zhǔn)確性、三相不平衡、用電性質(zhì)等問題的預(yù)警能力，為用電檢查、轉(zhuǎn)供電、負(fù)荷割接、線路分流等問題的短中長期解決方案的制定提供科學(xué)依據(jù)。

3 結(jié)論

基于感知終端的供電臺區(qū)，實(shí)現(xiàn)了電流、電壓、功率等電氣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控供電臺區(qū)和用電客戶用電情況，為故障搶修中的快速定位故障提供可視化支撐作用，并實(shí)現(xiàn)了低壓停電事件的主動上報(bào)，使搶修模式由被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?，為提升配搶指揮主動發(fā)現(xiàn)能力與低壓搶修復(fù)電效率提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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[2] 張文亮，湯廣福，查鯤鵬，等.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30（4）：1-7.

[3] 宋艷，王笑棠，盧武，徐璟.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能終端設(shè)備感知技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].電器與能效管理技術(shù)，2018（21）：53-59.

[4] 吳厚月，魏靜.基于物聯(lián)網(wǎng)的小區(qū)消防動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[J].信息與電腦，2019（1）：134-135.

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