基于感知終端在供電臺區可視化中的應用

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，實時獲取電流、電壓、功率等電氣數據，對供電臺區和用電客戶用電情況進行實時的在線監控，實現供電臺區停電事件主動上報，輔助故障搶修快速定位故障，有助于提升配搶指揮主動發現停電事件能力與低壓搶修復電效率。

關鍵詞：感知終端;供電臺區;在線監控;故障定位

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

0 引言

傳統的供電臺區[1]，一旦發生故障造成用戶停電，首先感知停電的是用電客戶。用電客戶發現停電后，通過電話通知供電部門搶修。供電部門搶修人員接到報障通知，達到現場進行故障排查。排查找出故障點后，搶修人員對故障點進行搶修復電工作。

從以上整個停電-定位故障點-搶修復電過程中，可以發現停電事件的信息是通過用電客戶-供電部門-搶修人員之間進行傳遞，即人-人傳遞。這樣的模式，一方面體現出該模式是一種被動搶修的模式，延長了搶修復電的時間，另一方面無法實時監控跟蹤整個停電事件。

本文通過基于感知終端的應用，將供電臺區進行可視化展示，實時監控整個臺區的用電情況，并將被動搶修模式轉變為主動搶修模式。

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或者分支箱上，用于監測各分支線路負荷情況，是否存在主干線路過載、三相電流不平衡等現象。

1.2 表箱終端

表箱終端，安裝在表箱進線開關旁邊，用于監控表箱運行情況，判斷表箱是否存在停電、開關過流、漏電等現象。

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、空開等現象。一個電源感知模塊可以與監控多個智能電表，上行通過485線與表箱終端進行通信。

2 可視化供電臺區

可視化供電臺區，由電源感知模塊、表箱終端、線路終端、配變終端、集中器、數據采集系統、營配應用系統和服務指揮系統組成[3]，結構圖如圖1所示。

2.1 可視化供電臺區安裝部署

2.1.1 線路終端安裝

通過在各個低壓出線的分支點或者分支箱上安裝線路終端，實時感知低壓配網線路的運行情況，及時發現過載、失壓、不平衡等故障問題，同時，實現對干線電流、分支線電流、臺區電壓的監測，為合理調整負荷分配以及規劃新增變壓器提供數據支撐，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

通過在表箱進線開關旁邊安裝表箱終端，采集表箱的運行情況和由表箱內的電源感知模塊采集上送的智能電表運行情況，可以實現多點監測，及時發現用戶超容量用電、失壓、漏電、停電等情況，并通過上送信息區分表前表后停電，為用戶提供針對性的排查建議，提升低壓運維效率，安裝示意圖如圖3所示。

2.2 實時數據采集部署

實時數據采集，包括低壓數據和中壓數據。

對于低壓數據，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、功率等電氣數據以及配電房的溫濕度、安防等非電氣數據。通過將采集任務下發到集中器，集中器根據下發的任務，收集線路終端、表箱終端、配電終端上送的電氣數據和非電氣數據，并通過4G公網或無線網絡傳輸到數據采集系統。對于中壓數據，運用三遙技術，將中壓開關的三遙信號通過調度網絡傳輸到數據采集系統。

2.3 實時數據應用

2.3.1 服務指揮系統

結合實時采集到的低壓出線、表箱終端、智能電表的電流、電壓、功率等電氣數據，以及營配系統的停電事件數據，以GIS圖為地理底圖，將相關數據加載到GIS圖上。通過不同的顏色渲染，實時展示供電臺區用電情況。同時，按專題圖和分圖層等主題模式，實時展示計劃停電事件和故障停電事件，及時掌握停電事件的相關信息，快速定位停電臺區和用電客戶[4]。

為開展故障搶修，將服務指揮系統與APP一體化運轉，通過實時獲取終端采集用戶故障的感知數據，系統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，并將研判結果發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的告知解釋信息。搶修人員根據APP的準確故障定位，趕赴故障現場，節省了以往巡線確定故障段位置后，才能進行故障隔離與負荷轉移所耗費的時間，有效提高搶修效率和客戶滿意度。通過GIS地圖全景顯示當前搶修隊伍和工單的分布情況，支持搶修工單的實時查詢和分析，為搶修工作提供最優調度，實現了故障搶修的自動化、智能化和可視化管控，實現了搶修模式從被動搶修向主動搶修轉變。同時，為客戶停電事件全過程監控及配網搶修提供全面的信息化技術支持。

2.3.2 供電臺區綜合評價

獲取采集系統、客戶報障、低壓搶修、線損抄核收等數據信息，采用機器學習、語音轉換、分布式存儲等技術結合外部環境因素，建立客觀全面并有維度劃分的臺區指標評價體系，建立供電臺區“健康檔案臺賬”形成“發現問題-解決問題-結果反饋的”問題閉環解決機制[5]。提升供電臺區低電壓、重過載、檔案準確性、三相不平衡、用電性質等問題的預警能力，為用電檢查、轉供電、負荷割接、線路分流等問題的短中長期解決方案的制定提供科學依據。

3 結論

基于感知終端的供電臺區，實現了電流、電壓、功率等電氣數據的實時獲取，達到實時監控供電臺區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，并實現了低壓停電事件的主動上報，使搶修模式由被動轉變為主動，為提升配搶指揮主動發現能力與低壓搶修復電效率提供技術支撐。

參考文獻

[1] 徐升.物聯網在配電網運維管理水平提升中的應用分析[J].通訊世界，2016（3）：128-129.

[2] 張文亮，湯廣福，查鯤鵬，等.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電機工程學報，2010，30（4）：1-7.

[3] 宋艷，王笑棠，盧武，徐璟.基于物聯網技術的智能終端設備感知技術現狀分析[J].電器與能效管理技術，2018（21）：53-59.

[4] 吳厚月，魏靜.基于物聯網的小區消防動態監測系統[J].信息與電腦，2019（1）：134-135.

[5] 陳亮，呂斌斌，方勤斌，王國幫.基于智能電表海量數據的臺區運行態勢分析與應用[J].電力大數據，2019，22（2）：74-80.