一種基于配電變壓器失壓信息倒推開關(guān)故障的方法

黃國政，黃孟哲，吳洪波，關(guān)華深，甘慶祥，胡圣青，詹一佳

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000)

配電網(wǎng)自動(dòng)化在歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家起步較早，在20世紀(jì)70年代，各種開關(guān)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備和電量自動(dòng)采集裝置已投入應(yīng)用，特別是隨著計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的發(fā)展，形成了包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障隔離、負(fù)荷管理等功能在內(nèi)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)[1]。IEEE刊物在1988年正式提出了配電網(wǎng)自動(dòng)化的概念，標(biāo)志著電網(wǎng)進(jìn)入了配電網(wǎng)自動(dòng)化階段。20世紀(jì)末期，地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用到配電自動(dòng)化[2]，豐富了配電網(wǎng)自動(dòng)化的內(nèi)涵，配電網(wǎng)自動(dòng)化在不斷的發(fā)展中逐步完善。近幾年來發(fā)達(dá)國家都將電網(wǎng)的發(fā)展重心放在智能配電網(wǎng)上，不少國家的智能配電網(wǎng)圍繞分布式電源-微電網(wǎng)-主動(dòng)配電網(wǎng)展開，配電網(wǎng)開關(guān)故障信息主動(dòng)上送已成為了配電網(wǎng)自動(dòng)化關(guān)鍵指標(biāo)。這些國家由于自動(dòng)化終端覆蓋率較高，配電網(wǎng)開關(guān)故障信息一般采用直采方式實(shí)現(xiàn)，少有根據(jù)配電變壓器(以下簡稱“配變”)失壓信號倒推開關(guān)故障這方面的技術(shù)研究。

在我國，配電網(wǎng)自動(dòng)化最近幾年才剛剛起步，逐步在國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)中得到重視，水平不斷提升[3-26]。目前由于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化開關(guān)終端覆蓋率普遍較低，大部分配電網(wǎng)開關(guān)故障信息無法實(shí)時(shí)采集得到，配電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控人員無法及時(shí)指揮故障開關(guān)的處理，威脅到配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，降低了電網(wǎng)服務(wù)水平，影響電力用戶的安全用電。為了解決這個(gè)問題，國內(nèi)大部分的運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)(operation control system，OCS)主站系統(tǒng)都利用從計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)獲取的配變失壓信息來倒推故障開關(guān)；但目前采用的推斷策略都比較簡單，如普遍采用“開關(guān)失壓配變數(shù)≥X且失壓配變數(shù)/配變總數(shù)≥Y%”等策略，缺乏科學(xué)性。這些策略在實(shí)際使用中存在如下問題：

a)不同OCS主站系統(tǒng)中隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓誤信號的概率和開關(guān)故障時(shí)漏發(fā)或漏收配變失壓信號的概率差異較大，無法保證策略在各OCS主站系統(tǒng)中使用的效果；

b)開關(guān)所連接的配變計(jì)量終端的數(shù)量對推斷結(jié)果正確性的影響較大，而策略沒有考慮該因素；

c)當(dāng)故障開關(guān)的上一級開關(guān)所帶的配變有失壓信號出現(xiàn)時(shí)，推斷上一級開關(guān)為故障開關(guān)，沒有進(jìn)行量化評估；

d)設(shè)置的參數(shù)固定，僅憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)置定值，不具備隨使用環(huán)境而動(dòng)態(tài)調(diào)整的功能，策略適應(yīng)性差。

針對以上問題，對一年多來廣東電網(wǎng)江門供電局OCS主站系統(tǒng)開關(guān)故障事項(xiàng)推斷結(jié)果出現(xiàn)的誤判和漏判情況進(jìn)行了分析，梳理出影響推斷結(jié)果的兩大主要原因如下：

a)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓誤信號造成誤判；

b)OCS主站系統(tǒng)漏收或計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)[5-16,27-29]漏發(fā)配變失壓信號造成漏判。

要從根本上解決這個(gè)問題，需要分別找出隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓誤信號造成誤判概率的準(zhǔn)確計(jì)算方法，以及漏收或漏發(fā)配變失壓信號造成漏判概率的準(zhǔn)確計(jì)算方法，并制訂動(dòng)態(tài)量化評估的策略?？紤]到在實(shí)際使用過程中，如果頻繁出現(xiàn)誤判，會(huì)浪費(fèi)電網(wǎng)維護(hù)的人力物力，也會(huì)使OCS主站的數(shù)據(jù)權(quán)威性受到影響，而漏判的產(chǎn)生會(huì)增加用戶的停電時(shí)間，影響電網(wǎng)的供電服務(wù)質(zhì)量；因此，從配電網(wǎng)運(yùn)維的現(xiàn)狀來分析，認(rèn)為策略的制訂應(yīng)以能避免誤判為優(yōu)先條件考慮，同時(shí)盡量減少漏判來作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

基于以上分析，本文嘗試從以下方面進(jìn)行探討：

a)定義誤判率P1、最大誤判率P1,max、漏判率P2和最小漏判率P2,min等概念；

b)探討動(dòng)態(tài)評估、優(yōu)化定值P1,max和P2,min的方法；

c)找出P1和P2的正確算法；

d)探討動(dòng)態(tài)獲取P1和P2算式中參數(shù)的方法；

e)制訂滿足更高實(shí)用化要求的、更準(zhǔn)確的推斷規(guī)則。

1 指標(biāo)定義

所定義的誤判率P1、漏判率P2、最大誤判率P1,max和最小漏判率P2,min概念為本文首次提出和描述，λ為泊松分布公式中需要用到的重要參數(shù)，ρ為組合概率公式中主要參數(shù)。這里對λ和ρ所進(jìn)行的定義是針對本方法的具體化描述，不影響其在原公式的特性。

1.1 誤判率

誤判率P1是指單位時(shí)間(5 min，可設(shè)定)內(nèi)，OCS主站收到與某開關(guān)相連配變的計(jì)量終端所發(fā)的配變失壓信號個(gè)數(shù)為n時(shí)，根據(jù)算法算出收到的n個(gè)及以上配變失壓信號全部都是隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓信號的概率。該概率是造成誤判開關(guān)故障的主要原因。

1.2 漏判率

漏判率P2是指當(dāng)某開關(guān)真的出現(xiàn)了故障，由于該開關(guān)相連配變的部分計(jì)量終端會(huì)漏發(fā)或OCS主站系統(tǒng)漏收配變失壓信號的情況，根據(jù)算法算出收不到n個(gè)及以上配變失壓信號而造成漏判的概率，該概率是造成漏判開關(guān)故障的主要原因。

1.3 最大誤判率

最大誤判率P1,max是指在倒推研判過程中，當(dāng)計(jì)算出來的誤判率P1小于該值時(shí)，推出開關(guān)故障事件才可能為真，否則，判定該開關(guān)故障事件為假。該值的初始值由人工設(shè)置，初始值設(shè)置應(yīng)按最大可接受誤推斷結(jié)果考慮(如每月最大可接受1次誤推斷結(jié)果，可設(shè)定為0.01%，詳細(xì)計(jì)算說明見下一章)。

為了避免誤判，同時(shí)提升成功率，減少漏判，倒推功能投入運(yùn)行后，P1,max需具備動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。影響調(diào)整的因素有2個(gè)，分別為倒推正確率和倒推成功率：倒推正確率為開關(guān)故障倒推正確數(shù)除以開關(guān)故障倒推數(shù)總數(shù)，數(shù)據(jù)的采集時(shí)間段為計(jì)算開始前一段時(shí)間，時(shí)段間隔可設(shè)定(如取前1個(gè)月)，計(jì)算周期也可設(shè)定(一般為1 d)；倒推成功率為開關(guān)故障倒推數(shù)除以開關(guān)故障總數(shù)，數(shù)據(jù)的采集時(shí)間段和計(jì)算周期與倒推正確率相同。

動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)目標(biāo)為優(yōu)先滿足倒推正確率100%。當(dāng)計(jì)算出的倒推正確率小于100%時(shí)，每次自動(dòng)按設(shè)定的步長(可設(shè)0.001%)降低P1,max，直到倒推正確率達(dá)到100%；在保證倒推正確率100%的情況下，如成功率沒達(dá)到100%，則按設(shè)定的步長逐步提高P1,max，向成功率100%此目標(biāo)靠近。受這2個(gè)調(diào)整因素的影響，P1,max值一直處在動(dòng)態(tài)變化之中。

1.4 最小漏判率

最小漏判率P2,min是指在倒推研判過程中，當(dāng)計(jì)算出來的漏判率P2大于該值時(shí)，推出開關(guān)故障事件才可能為真，否則，判定該開關(guān)故障事件為假。如P1,max一樣，該值也由人工設(shè)置初始值，初始值設(shè)置應(yīng)按可接受漏判事件的最小值比率(如可接受10%的可能事件被漏判，則設(shè)定為10%)。

與P1,max調(diào)整一樣，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)目標(biāo)為優(yōu)先滿足倒推正確率100%。當(dāng)計(jì)算出的倒推正確率小于100%時(shí)，主站系統(tǒng)則自動(dòng)按設(shè)定的步長(可設(shè)1%)提高P2,min，直到正確率達(dá)到100%；在保證正確率100%的情況下，可與P1,max同步調(diào)整，按設(shè)定的步長逐步降低P2,min，向成功率100%此目標(biāo)靠近。因此，P2,min值也一直處在動(dòng)態(tài)變化之中。

1.5 λ與ρ值

λ是泊松分布公式中需要用到的重要參數(shù)，是指單位時(shí)間(5 min，可設(shè)定)內(nèi)系統(tǒng)出現(xiàn)的隨機(jī)配變失壓信號的平均數(shù)量，為計(jì)算方便，一般取整數(shù)，小數(shù)部分按四舍五入處理。隨機(jī)配變失壓信號是由計(jì)量終端故障或由于配變故障引起的，信號之間無關(guān)聯(lián)，也與開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)無任何聯(lián)系，是一種孤立信號。這些信號是通過調(diào)度監(jiān)控人員對OCS主站系統(tǒng)[6-11]收到的信號進(jìn)行確認(rèn)后而統(tǒng)計(jì)出來的，統(tǒng)計(jì)周期可以人工設(shè)定。例如取單位時(shí)間為5 min，統(tǒng)計(jì)周期為30 d，設(shè)在λ計(jì)算時(shí)刻前30 d內(nèi)其被確認(rèn)的隨機(jī)配變失壓信號總數(shù)為T，采用四舍五入函數(shù)(ROUND函數(shù))[7,30]計(jì)算，則

λ=ROUND(T/(30×24×12),0).

(1)

λ的計(jì)算周期可以人工設(shè)定，計(jì)算周期不應(yīng)設(shè)得太長，建議為1 d，最多不要超過1周。

ρ為收到失壓配變信號的準(zhǔn)確率，是組合概率公式中主要參數(shù)，是指在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，某開關(guān)發(fā)生故障后OCS主站系統(tǒng)收到該開關(guān)所連接配變的計(jì)量終端發(fā)出的配變失壓信號的總數(shù)量Ns，除以該開關(guān)所連接配變的數(shù)量NT與開關(guān)發(fā)生故障次數(shù)Nf的積，即

ρ=Ns/NTNf.

(2)

ρ的統(tǒng)計(jì)周期可人工設(shè)定，由于開關(guān)發(fā)生故障的機(jī)會(huì)不多，統(tǒng)計(jì)周期設(shè)定的時(shí)間間隔應(yīng)相對長一些，一般應(yīng)在60 d以上，具體需要根據(jù)OCS主站系統(tǒng)的配置情況而定。如果在設(shè)定的周期內(nèi)OCS主站系統(tǒng)沒有該開關(guān)發(fā)生故障事件，則以所有開關(guān)發(fā)生故障事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，ρ取平均值[9]，即

ρ=Nsa/∑NT,iNf,i.

(3)

式中：Nsa為所有發(fā)生故障開關(guān)配變失壓信號的總數(shù)量；NT,i為第i個(gè)發(fā)生故障開關(guān)所連接配變的數(shù)量；Nf,i為該開關(guān)發(fā)生故障次數(shù)。

ρ值對應(yīng)著每臺(tái)開關(guān)，需要實(shí)時(shí)計(jì)算該值，即每次計(jì)算P2時(shí)，都需要先進(jìn)行ρ值的計(jì)算，其統(tǒng)計(jì)對象為計(jì)算時(shí)刻前統(tǒng)計(jì)周期(60 d)內(nèi)數(shù)據(jù)。

2 誤判概率和漏判概率的算法

2.1 誤判率P1的算法

因計(jì)量自動(dòng)化終端本身的故障或配變故障停電而隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓信號，在排除異常計(jì)量自動(dòng)化終端(短時(shí)內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)誤信號)后，這些隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓信號的特征滿足泊松分布的3個(gè)特征要素[14-16,27-31]，具體如下：

a)隨機(jī)出現(xiàn)配變失壓信號為離散的孤立信號[14]；

b)在無限短的時(shí)間內(nèi)不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)2個(gè)配變失壓信號；

c)出現(xiàn)隨機(jī)配變失壓信號的個(gè)數(shù)與時(shí)間成正相關(guān)。

因此，可通過泊松分布公式計(jì)算出故障開關(guān)推斷結(jié)果的P1，算出的P1越低，說明收到的信號為隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓信號的可能性越低，其真正出現(xiàn)故障的可能性就越高，該推斷結(jié)果的正確率越高。泊松分布公式[27]為

P(n)=λne-λ/n!.

(4)

式中：P(n)為出現(xiàn)n個(gè)失壓信號的概率；λ值由OCS主站系統(tǒng)按式(1)自動(dòng)計(jì)算獲取。

在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)n個(gè)及以上隨機(jī)配變失壓信號的概率

P1(N≥n)=1-P(0)-P(1)-…-P(n-1).

(5)

式中N為出現(xiàn)配變失壓信號數(shù)量的取值。

設(shè)配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)所采集的配變數(shù)量為W臺(tái)，每臺(tái)配電網(wǎng)開關(guān)所連接的配變數(shù)為M臺(tái)，則其單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)n個(gè)及以上隨機(jī)配變失壓信號的概率

P1(N≥n)=(1-P(0)-P(1)-…-

P(n-1))M/W.

(6)

例如：某配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)所采集的配變數(shù)量W=30 000，某臺(tái)配電網(wǎng)開關(guān)所連接的配變數(shù)量M=10，OCS主站系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出λ=2。根據(jù)式(6)，則可算出在5 min內(nèi)該配電網(wǎng)開關(guān)所連接配變隨機(jī)出現(xiàn)2個(gè)及以上配變失壓信號的概率

P1(N≥2)=(1-P(0)-P(1))×10/30 000=

0.019 8%.

如果選擇2個(gè)及以上失壓信號作為判斷故障開關(guān)，則1 d內(nèi)出現(xiàn)錯(cuò)判開關(guān)故障的個(gè)數(shù)為288×0.019 8%=0.057，即平均17.5 d可能會(huì)出現(xiàn)1次誤判。同理，該配電網(wǎng)開關(guān)所連接配變3個(gè)及以上失壓信號的概率

P1(N≥3)=(1-P(0)-

P(1)-P(2))×10/30 000=0.010 8%.

如果選擇3個(gè)及以上失壓信號作為判斷故障開關(guān)，則1 d內(nèi)出現(xiàn)錯(cuò)判開關(guān)故障的個(gè)數(shù)為288×0.010 8%=0.031，即平均32.2 d可能會(huì)出現(xiàn)1次誤判。

從上面的計(jì)算可得出，在配變總數(shù)為W、開關(guān)所帶配變平均數(shù)為M、單位時(shí)間隨機(jī)出現(xiàn)的配變失壓信號數(shù)為λ不變的情況下，取n值越大，出現(xiàn)的誤判機(jī)會(huì)就越低，即準(zhǔn)確率越高。同時(shí)可得知出現(xiàn)P1與M值成反相關(guān)、與λ值成正相關(guān)。

由此可見，只根據(jù)配變失壓信號的個(gè)數(shù)來判別開關(guān)是否出現(xiàn)故障的方法存在較大的缺陷，本方法設(shè)置了P1,max，當(dāng)獲得配變失壓信號個(gè)數(shù)n后，根據(jù)式(6)算出的P1小于P1,max時(shí)，才能判事件可能為真。

2.2 漏判率P2的算法

由式(6)可知，n值取得越大，算出的P1就會(huì)越小，越滿足減少誤判的條件；但是，由于存在開關(guān)故障時(shí)部分配變失壓信號會(huì)出現(xiàn)漏發(fā)和漏收的情況，失壓配變信號的數(shù)量n值取得越大，造成漏推開關(guān)故障的可能性就越高。計(jì)算推理如下：某開關(guān)所連M臺(tái)配變失壓、收到n個(gè)配變失壓信號的概率

(7)

某開關(guān)故障后同時(shí)收不到n個(gè)及以上配變失壓配變信號的概率

(8)

例如：取M=10，OCS主站系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出被倒推開關(guān)ρ值為0.6，可得開關(guān)故障后同時(shí)收不到2個(gè)及以上配變失壓信號的概率

同理，開關(guān)故障后同時(shí)收不到3個(gè)及以上配變失壓信號的概率

當(dāng)改變M值時(shí)，P2的變化較大，如以開關(guān)故障后同時(shí)收不到2個(gè)及以上配變失壓信號的概率P2計(jì)算為例：

取M=2，被倒推故障開關(guān)ρ=0.6時(shí)，可得

取M=3，被倒推故障開關(guān)ρ=0.6時(shí)，可得

可見，在開關(guān)所帶配變數(shù)為M不變時(shí)，n值取得越大，P2越大；n不變時(shí)，M值取得越大，P2越小。事件的P2越大，說明該事件的真實(shí)性越高；因此，為了減少開關(guān)故障被漏判，需要設(shè)置的P2,min參與判斷，當(dāng)獲得配變失壓信號的數(shù)量n后，根據(jù)式(8)算出的P2大于P2,min時(shí)，才能判事件可能為真實(shí)。

3 倒推規(guī)則及特點(diǎn)

3.1 倒推規(guī)則

本方法通過式(6)計(jì)算出開關(guān)故障事件動(dòng)態(tài)誤判率P1，通過式(8)計(jì)算出其動(dòng)態(tài)漏判率P2，根據(jù)P1和P2值推斷出開關(guān)故障事件的真實(shí)性。倒推規(guī)則具體如下：

a)當(dāng)根據(jù)收到的某開關(guān)所連接的配變失壓信號數(shù)量計(jì)算出P1和P2，且分別滿足P1P2,min時(shí)，判該開關(guān)故障事件為真。

b)當(dāng)同一線路的上下級開關(guān)出現(xiàn)的配變失壓信號同時(shí)達(dá)到a)所述倒推條件時(shí)，可判定上級開關(guān)為故障開關(guān)。

3.2 本方法的特點(diǎn)

a)系統(tǒng)單位時(shí)間出現(xiàn)配變失壓誤信號的平均數(shù)量λ和開關(guān)故障后其配變失壓信號的準(zhǔn)確率ρ由OCS主站系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得出，不需要人工干預(yù)，其隨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量而動(dòng)態(tài)變化，能適應(yīng)不同的運(yùn)行環(huán)境，保持最優(yōu)值。

b)用于計(jì)算λ和ρ值的單位時(shí)間、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)周期、計(jì)算周期，以及最大誤判率P1,max和最小漏判率P2,min的調(diào)整步長等可人工設(shè)置和調(diào)整。

c)開關(guān)故障后其配變失壓信號的ρ可針對單個(gè)開關(guān)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果更加準(zhǔn)確。

d)P1,max和P2,min值可根據(jù)倒推結(jié)果自動(dòng)調(diào)整，達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。

4 倒推示例及結(jié)果比對

對實(shí)際發(fā)生的以下案例進(jìn)行分析，比對本方法倒推出的結(jié)果和常規(guī)方法倒推出的結(jié)果，可知本方法推出的結(jié)果更準(zhǔn)確。2個(gè)示例的圖1和圖2中，灰色配變表示主站收到該配變的失壓信號。

4.1 示例1(單配變失壓)

單配變失壓單線圖如圖1所示，某OCS主站系統(tǒng)配變數(shù)量W=30 000，每5 min平均出現(xiàn)隨機(jī)配變失壓信號數(shù)量λ=2，P1,max=0.015%，P2,min=5%，開關(guān)A的配變數(shù)量M=2，配變失壓信號的準(zhǔn)確率ρ=0.7。開關(guān)A出現(xiàn)故障后，主站收到其所連接的配變的失壓信號數(shù)量n=1。假設(shè)常規(guī)策略規(guī)定為“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2且失壓配變數(shù)/配變總數(shù)≥30%”，分別采用常規(guī)方法和本方法推判開關(guān)A是否出現(xiàn)失電故障。

圖1 單配變失壓單線圖Fig.1 Voltage loss single wiring diagram of single distribution transformer

a)常規(guī)的方法推判：

由于只有1個(gè)配變失壓，不滿足“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2”條件，則推判出開關(guān)A沒出現(xiàn)失電故障。此結(jié)果與實(shí)際情況不相符。

b)本方法推斷：

P1(N≥n)=(1-P(0))×M/W=

0.000 058<0.015%.

由于P1和P2分別滿足P1P2,min，判斷該開關(guān)故障事件為真，開關(guān)A出現(xiàn)了失電故障。此結(jié)果與實(shí)際情況相符。

實(shí)際上在上述數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況下，2個(gè)配變出現(xiàn)1個(gè)失壓信息，開關(guān)故障的可能性較大。由此可見，采用本方法可針對具體開關(guān)，考慮其所連接的配變個(gè)數(shù)進(jìn)行個(gè)性化判斷，更加精準(zhǔn)。

4.2 示例2(跨開關(guān)配變失壓)

跨開關(guān)配變失壓單線圖如圖2所示，某OCS主站系統(tǒng)配變數(shù)量W=30 000，每5 min平均出現(xiàn)隨機(jī)配變失壓信號數(shù)量λ=2，P1,max=0.015%，P2,min=5%，開關(guān)A的配變數(shù)量MA=3，開關(guān)B的配變數(shù)量MB=8，開關(guān)C的配變數(shù)量MC=14，配變失壓信號的準(zhǔn)確率ρ=0.7。當(dāng)開關(guān)B出現(xiàn)故障時(shí)，主站系統(tǒng)分別收到：開關(guān)A所連接的配變的失壓信號數(shù)量nA=1；開關(guān)B所連接的配變的失壓信號數(shù)量nB=5。經(jīng)計(jì)算，開關(guān)C所連接的配變的失壓信號數(shù)量nC=6。假設(shè)常規(guī)策略規(guī)定為“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2且失壓配變數(shù)/配變總數(shù)≥30%”，分別采用常規(guī)方法和本方法判定哪個(gè)開關(guān)出現(xiàn)失電故障。

圖2 跨開關(guān)配變失壓單線圖Fig.2 Voltage loss single wiring diagram of switching distribution transformer

a)常規(guī)的方法推判：

開關(guān)A不滿足“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2”條件；

開關(guān)B滿足“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2且失壓配變數(shù)/配變總數(shù)≥30%”條件；

開關(guān)C滿足“開關(guān)失壓配變數(shù)≥2且失壓配變數(shù)/配變總數(shù)≥30%”條件。

判斷結(jié)論：開關(guān)B、C都滿足失電的推斷條件，開關(guān)C是開關(guān)B的上一級開關(guān)；因此，判斷開關(guān)C出現(xiàn)失電故障，開關(guān)A、B沒出現(xiàn)失電故障。此結(jié)果與實(shí)際情況不相符。

b)本方法推斷：

對于開關(guān)A，故障誤判率P1A和漏判率P2A分別為：

P1A(N≥1)=

(1-P(0))×MA/W=0.000 087<0.015%.

可知P1AP2,min。

對于開關(guān)B，故障誤判率P1B和漏判率P2B分別為：

P1B(N≥5)=(1-P(0)-P(1)-P(2)-

P(3)-P(4))×MB/W=0.000 014<0.015%.

0.28>5%.

可知P1BP2,min。

對于開關(guān)C，故障誤判率P1C和漏判率P2C分別為：

P1C(N≥6)=(1-P(0)-P(1)-P(2)-P(3)-

P(4)-P(5))×MC/W=0.000 008<0.015%.

可知P1CP2,min。

判斷結(jié)論：經(jīng)過計(jì)算，開關(guān)A、B、C中只有開關(guān)B滿足失電的推斷條件。

雖然配變失壓的范圍擴(kuò)展到開關(guān)C，但它的漏判率沒有大于設(shè)定值，開關(guān)C未被推斷為故障開關(guān)，避免了由于誤判上級開關(guān)的錯(cuò)誤。判定開關(guān)B出現(xiàn)失電故障是最切合實(shí)際的結(jié)果，與實(shí)際情況一致。

由此可見，采用本方法可避免由于故障開關(guān)以外的配變出現(xiàn)失壓信號而導(dǎo)致的誤判，使得結(jié)果更加準(zhǔn)確。

5 結(jié)束語

在OCS主站系統(tǒng)，通過配變失壓信號倒推開關(guān)故障是一種多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合處理的方法，也是對大數(shù)據(jù)挖掘利用的成功案例；但由于處于起步階段，采用的策略還不夠完善，本方法的提出也只是作為一種探索，希望通過引入誤判率和漏判率概念，建立數(shù)學(xué)模型，制訂切合實(shí)際的規(guī)則，采用動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和獲取方法，使得本方法能適用不同的主站系統(tǒng)，推斷的結(jié)果越來越準(zhǔn)確。今后將在應(yīng)用過程中不斷完善本方法，提高OCS主站系統(tǒng)根據(jù)配變失壓信號倒推開關(guān)故障的準(zhǔn)確性，從而提高配電網(wǎng)的調(diào)度監(jiān)控和供電服務(wù)水平。