配電臺區建設與改造智能決策系統設計和實現

郭宗岳　張瑩

摘要：當前信息技術的飛速發展對普及數字化用電設備的應用發揮了重要的促進作用，因此配電臺區的用戶也逐漸提高了供電的質量需求。如果出現三相不平衡、用戶電壓低等問題，會對用戶穩定的用電環境造成影響，還可能對企業生產線的穩定生產造成較大的損失。所以電力服務亟需通過合理有序的規劃配電臺區的建設和改造，避免發生相關問題，以提供優質的服務。本文分析了配電臺區建設與改造的智能決策系統的設計和實現，以供參考。

關鍵詞：配電臺區；建設改造；智能決策系統；設計實現

一、系統結構的設計

（一）系統總體構架

配電臺區建設與改造智能決策系統架構設計主要包括現場層、數據層和應用層。

現場層主要有整體配電臺區的運行終端、各種臺區運行指標及臺區運行過程中相關氣候和經濟數據等；數據層主要是分類管理各種數據，并按照系統級的應用功能對這些數據進行抽取、劃分和重組，根據具體的場景對仿真和實時數據環境進行定義，同時運用整體切面對基礎臺賬進行管理；基礎數據主要包括運用系統級接口異位采集準實時數據和導入的基礎模板化數據。應用層主要利用各種算法對評估配電臺區的供電能力和方案決策支持功能進行設計及有效應用，使其實現在線實時繪圖。

該系統對底層用戶電量數據至配電變壓器運行數據全局統一管理，根據建立的定義數據規則，向系統數據層傳輸，并利用數據標簽定義差異異動管理規則，使數據仿真層實現片面化管理，并建立可以使運行和基礎數據實現雙環境、雙臺賬進行操作模式的仿真和模擬平行臺賬，利用相關算法使配電臺區達到評估分析和輔助決策的目的，為配電臺區管理的合理性提供了重要的支撐依據。

（二）系統的功能

該系統主要包括評估供電能力、支持方案決策、實時在線繪圖、基礎信息管理等功能。具體的表現為：

1.供電能力評估。該功能作為組成系統的主要功能之一，主要是根據配電臺區的設備配置、負荷狀況、網架結構參數等對臺區供電的能力進行合理的評估，并利用仿真方法對臺區提升供電能力的具體情況進行分析。

該功能模塊主要是整體應用配電臺區，對時間截面數據進行有效的應用，并對配電臺區區域的地理和氣候特征進行選擇性加載，然后分別從電壓、負債率、線損率、三線不平衡度等的核心指標評估配電臺區當下的供電能力，然后對配電臺區當前存在的進行合理的分析；分別利用管理和技術措施仿真方式，完成應用即席在線仿真、在線變更自由拓撲、調整全局數據、分析智能場景等功用。通過采取系統引導式仿真決策手段，整體對建設改造臺區的費用進行估算，對基層單位合理的申報項目儲備決策提供有效的支持。

系統以配電臺區的電氣設備為唯一對象對其進行仿真操作時，通過有效的隔離臺區的運行數據，并合理的對和截面數據有關的運行數據和臺賬信息進行仿真對象表劃分，全過程跟蹤并對仿真過程的管理進行實時分析，通過聯動整體動態，仿真操作沒進行一步，便在分析全局拓撲時對潮流算法進行合理的調用，并通過對菜單動態展示技術進行有效的應用，對當前配電臺區告警信息實時獲取，在此過程中應注意對決策支持庫進行合理的應用。

2.支持方案決策。該功能作為系統重要的基礎功能，主要是利用模塊化設計，可以實現獨立的分析臺區重要的設備的目的，對基層人員適合配電臺區對使用的配電變壓器和導線的型號進行選擇提供良好的基礎。該模塊的雙選和多選的配變功能，通過對全生命周期配變經濟選型算法進行合理的應用，來分析和對比不同型號的配電變壓器的性能，分析其電量年銷和年平均增長率，對配電變壓器在配電臺區規模和負荷及運行費用進行制定的情況進行評比分析，進而為需要的配電變壓器選擇合適的型號。對導線的選型主要采用經濟電流密度算法，提供針對配變容量和戶均負荷等的選型方法，并在選型的過程中指定各種相關指標。另外系統主要是提供模塊式的工具化應用和通信接口，不僅為規劃調用提供了方便，還可為輸出提供獨立的接口。

3.實時在線繪圖。該功能作為系統仿真操作、評估供電能力的基礎，是以配電臺區矢量圖形為基本依據，在應用配電臺區仿真規劃業務的全過程中貫穿，整體利用圖形模式進行操作，在此過程中把數據遙測、設計圖紙、設備臺賬、臺區模型等有效的結合起來，是一種比較實用的圖形應用工具。在業務應用的方面，耦合唯一的數據庫與圖元設備臺賬的標志，也就是使圖元同時具有遙測、拓撲和設備等屬性，并把配電變壓器、線路和用戶對整體圖形進行構建等的關系進行有效的組合，使配電臺區形成其管理屬性，即通過科學的整合圖形坐標和設備歸屬標志，為統一構建圖模創造了有利條件。

4.基礎信息管理。該功能主要包含的模塊有管理和維護配電臺區的臺賬、各種型號的導線儲備數據和配電變壓器等對數據提供支撐的各種功能。

二、系統的實現

供電公司在進行建設和改造配電臺區智能決策系統試點及其應用的過程中，可使配電臺區管理效率得到提升，使用戶的供電質量得到有效改善，并使用戶增強滿意度，因此供電公司主要在配電臺區設計規劃管理中進行使用，使當前配電臺區運行時的不合理的建設規劃預算、三相不平衡、電壓值低等問題得到有效解決。

該系統在山東某縣公司進行試用的過程中，通過校驗歷史數據，得出配電臺區試點所有的仿真評估的結果符合現場具體運行情況；通過科學的評估和分析配電臺區的運行數據，并對階段性的管理措施進行有效的應用，可以使電壓低等的情況得到有效的避免。

三、結語

綜上所述，建設與改造配電臺區智能決策系統可以對配電臺區的運行和管理創造有利的條件支持，可以使資源配置得到優化，并防止發生重復改造臺區的情況，使改造的質量和效率及配電臺區自動化運維管理水平得到有效的提升，使其人力資源成本降低，并根據系統提供的決策方案合理的選擇最優設備選型、臺區布局模式和供電方式、配變配置容量等，最大限度的節省全壽命周期費用，最終達到進一步提升建設改造配電臺區效率的目的。