危控區在電網規劃及設備改造的應用研究

朱培紅　徐巍峰　施峻　盧武　任麗委　王笑堂

摘要：以信息化手段作為支撐，以精益化管理為目標，對供電公司轄區范圍內的電力設施和用戶進行網格化劃分。對影響電力設施正常運行的因素進行歸類，定義各類危控區的判定標準。通過地理信息系統的使用，將所有的危控區繪制成“危控一張圖”，做到可視化展示。針對每個危控區，制定不同的應急預案，在發生故障時，做到有據可依；通過對各危控區的管理，能夠為今后的電網規劃、設備改造工作提供依據。

關鍵詞：危控區；電網規劃；設備改造；應用研究

中圖分類號：TB72 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0059—02

0引言

電力優質服務的基礎是保障用戶正常的電力供應。但配電網的眾多電力設備分布在復雜的外部環境中，隨時可能出現故障，引發局部地區大面積停電，不僅給當地居民生活帶來不便，還會造成巨大的經濟損失。部分地區的供電公司，根據本地的實際情況，總結規劃了一些常見的故障區域，但是并未系統化成為“危控區”，在管理的方式上也屬于松散式的管理，沒有危控區劃定的依據和規則，完全憑借經驗而定。而對于危控區也做不到實時的監控，只能在故障或者危險真正發生之后，才能知曉。

1“危控區”現狀分析

隨著電力系統復雜性的增加、極端自然災害的頻發以及社會對電能依賴程度的增長，停電風險也越來越大。臺風、雷電以及覆冰等極端自然災害在短時間內會造成電網的多個設備故障，加上潮流的轉移、保護裝置拒/誤動的推波助瀾，造成大面積停電。此外，因設備規劃、布點限制，部分設備運行環境較差，受到洪澇災害、冰凍災害、地質災害以及樹線矛盾等影響，將會導致電力設備直接或者間接受到影響和破壞。

2014年8月20日遭受洪水影響，麗水主城區電網故障跳閘或拉停10 kV線路共29條，涉及停電臺區260個，停電行政村47個，停電戶數28 897戶。從21日開始，電力搶修人員晝夜不息，投入搶修隊38支、搶修人員560名，搶修車58輛、應急發電車7輛、應急照明車1輛以及應急發電設備27臺進行搶修。受水災影響，麗水主城區電網遭受巨大的損失。

洪水過后，蓮都供電公司以信息化手段作為支撐，以精益化管理為目標，對公司轄區范圍內的電力設施和用戶進行網格化劃分，對影響電力設施正常運行的因素進行歸類，定義各類危控區的判定標準。通過地理信息系統的使用，將所有的危控區繪制成“危控一張圖”，做到可視化展示。針對每個危控區，制定不同的應急預案，在發生故障時，做到有據可依。通過對各危控區的管理，能夠為今后的電網規劃、設備改造工作提供依據。

2國內外研究水平的現狀和發展趨勢

目前供電企業內部建設的信息化系統都是建立在企業內網環境下的封閉型系統，即集成的信息全部是內部信息資源，建設內容著眼于配網管理的協同工作機制及流程優化，由國家電網公司推行的PMS2.0系統也僅限于對電網資源和資產進行管理。

當設備發生故障時，故障在線監測系統自動將采集數據上傳至地理信息系統，并通過短信發布故障地段和故障類型等信息。目前尚無一套系統或者管理手段對經常發生危險的配電網設備區域進行管理，只能借助于傳統的電子表格、文檔、CAD圖紙以及照片等方式進行記錄。

3技術問題

（1）研究危控區類型定義、劃分標準以及應急預案。根據歷史經驗、數據支撐，制定危控區的定義以及相應的劃分標準，并根據每種類型的危控區特點制定預案模板。對電力設備進行摸底，按照危控區的定義對轄區內的危控區進行設定，并且歸納各危控區的預案。

（2）研究通過信息化手段，對危控區進行可視化展示。基于GIS和網格化，開發信息系統，支持不同類型危控區的管理，按照危控區類型和預案管理方式建立基于危控區可視化管理工具。

（3）研究危控區的管理制度和日常管理流程，并對所有危控區進行數據的整理和錄入。在系統中建立轄區范圍內的危控區，并根據具體要求完善應急預案，根據管理制度要求納入日常管理。

（4）研究基于水利、氣象、小區物業等公共信息的防汛危控區監測預警。建立防汛危控區試點，將氣象、水位、公安天網監控、小區攝像頭監控、開閉所內部的環境監測、站所內部水位監測、站所內部的視頻監控等與危控區進行關聯，當出現水澇災害時，能夠及時的發出報警。

（5）研究危控區在電網規劃、設備改造上的應用。將大數據、數據挖掘的理念用于危控區的管理，在電網規劃和設備改造上給出相應的建議，在基于地理信息和網格化的危控區管理工具中提供危控區在電網規劃和設備方面的分析應用模塊。

4技術難點

（1）危控區類型定義、劃分標準、預案模板的制定；

（2）使用信息化手段，對危控區進行可視化展示；

（3）出臺危控區的管理制度和日常管理流程，并對轄區內的所有危控區進行數據的整理和錄入；

（4）危控區在電網規劃和設備改造上的應用。

5技術經濟效益

基于地理信息和網格化的危控區可視化管理，對于推動我國電力行業的危控區管理的技術具有十分重要的意義，將使危控區的管理建設從傳統的電子表格、文字文檔和CAD圖形的管理模式向開放、協同、可視化的方向轉變，并最終把智能配電網建設融入到智慧城市建設中去。通過信息管理工具的建設以及后期用戶的試用，建立防汛危控區的實時監測預警試點，并且達到數量10處的要求。可以預期的是，隨著項目的不斷進展及深化應用，本項目將產生越來越明顯的經濟效益與社會效益。