可視化技術在配電網故障搶修和管理中的應用

張東 孫建宇 王利群 王天 趙磊

摘要：當配電網發(fā)生故障時，快速對配電網進行故障搶修，可以有效降低配電網的停電時長，對于強化配電網的管理具有積極意義。其中在配電網故障搶修中，利用可視化技術，并結合移動通信終端，可以對配電網搶修進行全過程可視化管理和控制。通過配電網搶修可視化系統(tǒng)中的互動界面，可以展示出配電網搶修的實時進展和供電恢復情況。本文詳細分析了可視化技術在配電網故障搶修和管理中的應用，并介紹了配電網故障搶修和管理系統(tǒng)的結構，以及配電網故障搶修和管理系統(tǒng)中的業(yè)務流程。

關鍵詞：可視化技術配電網故障定位配網管理

Application of Visualization Technology in Distribution Network Fault Repair and Management

ZHANG DongSUN JianyuWANG LiqunWANG TianZHAO Lei

（Baotou power supply branch of Inner Mongolia Electric Power （Group） Co.， Ltd.， Baotou， Inner Mongolia Autonomous Region， 014030 China）

Abstract： When distribution network fault occurs， rapid emergency repair of distribution network can effectively reduce the outage time of distribution network， which is of positive significance for strengthening the management of distribution network. In the process of distribution network fault rush repair， visual management and control can be carried out by using visual technology and mobile communication terminal. The real-time Progress and power supply restoration of distribution network can be displayed through the interactive interface of the visual system of distribution network rush repair. This paper analyzes the application of visualization technology in distribution network fault rush repair and management， and introduces the structure of distribution network fault rush repair and management system， as well as the business process of distribution network fault rush repair and management system.

Key Words： Visualization technology; Distribution Network; Fault location; Distribution network management

當前配電網的結構越來越復雜，在拓撲結構上具有點多面廣的特點，同時也接入了多元化負荷，包括電動汽車、分布式可再生能源等，給配電網的安全穩(wěn)定運行帶來了較大的挑戰(zhàn)。同時配電網也頻繁出現(xiàn)重載或者是過載等情況，使得配電開關容易出現(xiàn)跳閘。為了提高配電網的故障搶修效率，可以利用可視化技術，開發(fā)出配電網故障搶修和管理系統(tǒng)[1]。本文首先分析了可視化技術在配電網故障搶修中應用的必要性，之后闡述了配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的結構及實現(xiàn)原理，最后介紹了配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)在應用過程中的具體流程，對于提高配電網故障搶修業(yè)務流轉的規(guī)范性具有一定的價值。

1 可視化技術與配電網故障搶修

1.1 可視化技術概述

可視化技術是隨著計算機技術的發(fā)展，而逐漸開發(fā)并得到推廣應用的新技術，通過可視化技術，可以將數(shù)據(jù)信息通過圖像或者圖形的方式加以展示，從而使得可視化信息系統(tǒng)的使用人員能夠以更為直觀的方式交互數(shù)據(jù)。將可視化技術應用在電力生產領域中，主要的應用優(yōu)勢包括以下幾點：一是更為直觀，如利用可視化技術進行電力預警時，可以使得電網運行管理人員能夠從圖形中及時掌握電網在運行過程中存在的安全隱患，從而及時采取措施加以解決，保證配電網處于安全穩(wěn)定運行的狀態(tài)[2]。二是具有較強的規(guī)律性，通過將數(shù)據(jù)信息以圖形方式加以表現(xiàn)，可以從較為雜亂的數(shù)據(jù)中，尋找出數(shù)據(jù)中所存在的規(guī)律，并且對數(shù)據(jù)的變化趨勢進行預判。三是實用性得到較大程度的提升，通過將各類電力生產運行數(shù)據(jù)進行可視化對比分析，可以不用進行大量的試驗，就得到所需要的結果，提高了數(shù)據(jù)的實際應用價值。

可視化技術在多個行業(yè)中都發(fā)揮了較大的作用，但在電力生產領域中的應用還不夠深入，雖然也已經開發(fā)出了較多的可視化軟件，但仍具有較大的可挖掘潛力。同時將可視化技術應用在電力生產領域中，可以和電力生產中的一些高級應用相互結合起來，從而實現(xiàn)其他的功能，更好地保證電力的安全生產。可視化技術在應用過程中，需要采用面向對象的程序編寫語言，可以以較少的程序代碼和簡單的控件，實現(xiàn)較為復雜的問題描述。

1.2 可視化技術在配電網故障檢修中的應用

在傳統(tǒng)的配電網故障搶修中，一般是配電網調度人員收到了配電網故障跳閘的信息之后，再通知配電網運維人員前往現(xiàn)場加以處理。但這種方式的效率較低，并且也可能存在重復派單的情況，會在一定程度上帶來較大的人工和檢修資源的浪費。同時在傳統(tǒng)的配電網故障檢修中，也沒有獲取到可靠精準的故障定位信息，導致需要檢修人員花費較長的時間進行故障定位和排查。隨著信息化技術的發(fā)展，使得采用信息化手段來強化配電網故障管理成為可能。可以利用可視化技術，將配電網地理空間的數(shù)據(jù)信息集成整合到配電網故障搶修管理平臺中，實現(xiàn)配電網故障搶修的智能化、可視化和互動化[3]。通過采用本文所分析的配電網故障搶修和管理系統(tǒng)，對于提高配電網的搶修效率和智能化技術水平具有一定的價值，同時可以提高電力客戶的用電滿意度，降低電力客戶的投訴風險。

2 配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的開發(fā)

2.1 開發(fā)配電網故障搶修和管理系統(tǒng)的必要性

當前在很多地區(qū)中都已經開展了智能配電網的建設，使用單一的系統(tǒng)難以對整個智能配電網進行描述，有必要將多個系統(tǒng)進行集成，建立綜合可視化信息管理平臺。如當配電網發(fā)生故障時，此時需要采用可視化信息平臺對配網進行搶修管理。在配電網搶修管理中，借助信息技術手段，可以使得配電網搶修人員在地圖上掌握配電網故障停電所涉及到的電氣設備和停電客戶所在的位置信息等，從而保證配電網搶修人員能夠快速趕赴現(xiàn)場進行處理。當配電網搶修工作結束之后，也可以通過可視化信息平臺，查看各個位置上的電力負荷恢復情況，在實際中也較為實用，配電網故障搶修和管理系統(tǒng)的實際應用價值較高。

2.2 配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的結構

在開發(fā)配電網故障搶修和管理系統(tǒng)之前，首先需要對配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的整體結構進行規(guī)劃設計，在保證配電網故障搶修和管理系統(tǒng)運行穩(wěn)定的前提下，豐富配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的應用功能。在配電網故障搶修和管理可視化系統(tǒng)中，集成了目前實際電網企業(yè)中的多套系統(tǒng)，包括用電信息采集系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等，按照規(guī)定的通信規(guī)約，將各套系統(tǒng)進行信息集成以及信息交互，輔助開展配電網的故障分析及研判、搶修指揮和配電網故障搶修資源的配置等[4]。同時該可視化系統(tǒng)還具備對配電網的故障定位和輔助決策作用，可以加強配電網搶修人員和指揮人員之間的互動。

配電網故障搶修和管理系統(tǒng)中，現(xiàn)場的配電網終端設備采集配電網中一次設備的運行信息，包括負荷電流和故障電流等，并將其通過無線通信網絡傳輸?shù)脚潆娋W可視化故障搶修及管理系統(tǒng)中。應用該系統(tǒng)，可以對配電網中設備、搶修技術人員等進行全面的管理，保證配電網的故障搶修效率。同時該配電網故障搶修和管理系統(tǒng)，還具備對配電網搶修工作的事后分析功能，這樣就可以掌握配電系統(tǒng)中哪些設備的故障發(fā)生較為頻繁，從而可以指導配電網的技改大修，確保配電網中的設備處于安全的運行狀態(tài)。

同時配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)還可以用來對配電網搶修車輛機械進行實時定位及跟蹤，在配電網的地理信息地圖上，耦合配電網搶修調度功能，實現(xiàn)對車輛的跟蹤，并模擬配電網的搶修軌跡。當配電網指揮中心接收到搶修任務指揮，可以通過配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)，自動生成合理的配電網搶修技術方案，并對方案中的內容和實際情況進行復核，保證搶修方案和實際情況具有較高的匹配度，保證搶修方案能夠順利實施。

3 配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)的業(yè)務流程

配電網故障搶修和管理系統(tǒng)在實際使用的過程中，包括了多個不同的業(yè)務流程，并且各個業(yè)務流程具有一定的時間順序。在具體的業(yè)務流程中包括了用電客戶報修、配電網故障定位、配電網全過程搶修管控、配電網搶修工作的滿意度評價、配電網故障信息的統(tǒng)計分析等。

首先，配電系統(tǒng)用電信息采集可以接收配電網的故障告警信息，同時掌握到客戶報修信息，并生成配電網搶修任務單，并將該任務單發(fā)送給配電網管理人員以及配電網搶修人員[5-6]。

其次，配電網可視化故障搶修和管理系統(tǒng)可以對配電網進行精確的故障定位，根據(jù)可視化故障搶修和管理系統(tǒng)接收到的現(xiàn)場終端發(fā)送上來的數(shù)據(jù)信息，并借助配電網故障定位算法，可以得出故障的定位結果，并將故障定位的結果推送給配電網管理人員以及配電網搶修人員。當配電網的搶修人員收到了配電網故障定位的結果時，就可以趕赴現(xiàn)場開展具體的檢修工作。配電網檢修人員可以通過手持終端設備，向配電網搶修指揮中心發(fā)送現(xiàn)場的簽到、安全措施布置情況、配電網的搶修進度等數(shù)據(jù)信息。配電網搶修指揮中心和現(xiàn)場的檢修人員可以保持實時的互動和信息交互，既可以向現(xiàn)場檢修人員下達任務單和相關的指令信息，同時也可以接收現(xiàn)場發(fā)送上來的數(shù)據(jù)信息，從而強化了對配電網搶修工作的管控力度。

最后，在配電網搶修工作結束并且供電也完全恢復之后，就可以對本次的配電網搶修工作情況進行滿意度評價，還可以對停電故障區(qū)域內的電力客戶進行電話回訪，以方便對配電網搶修人員的服務質量進行評價，進一步完善檢修工作流程和提高電力服務的人性化水平。同時，利用該系統(tǒng)可以對眾多的配電網搶修任務單進行分析和統(tǒng)計，以便發(fā)現(xiàn)配電網中的故障常發(fā)區(qū)域，從而指導運維人員加強對該配網區(qū)域的巡視，達到降低配電網運行故障的目的。

4 結語

采用配電網可視化故障搶修及管理系統(tǒng)，可以優(yōu)化配電網搶修路徑，促進配電網供電安全性的提升，加強配電網檢修人員和管理人員之間的互動。同時通過將可視化技術應用在配電網的故障搶修管理中，可以有效提高配電網的供電可靠性，對于提高電網企業(yè)的優(yōu)質服務管理水平具有較高的價值和意義，在實際的配電網運維及檢修管理中可以加以應用。

參考文獻

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