配網故障快速復電系統中多系統信息集成技術的應用

國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司 李聰睿 秦 婷 李 烽

在整個供電系統中，配網的運行質量直接影響到終端電力輸出的質量。由于整個配網的運行情況較復雜且終端用戶較分散、各處密度不一樣，而且受到各處地理環境的不同影響，使配網一旦出現故障時不能第一時間內進行快速解決，從而影響到了用戶用電感受，對用戶生活及對社會的經濟活動產生影響。鑒于此，需建立一個配網故障快速復電系統，在出現故障時能快速提供故障信息給電力系統維護人員，提供維護的工作效率。并通過該系統實現配網故障維護的進度信息反饋，實現整個維護過程的控制[1]。

1 多系統功能介紹及信息交互

配網自動化系統。通過對遠程數據的采集，并將數據傳輸給計算機進行數據的存儲和分析處理，從而實現對配網整個運行情況的監控。具體的功能有支持對配網線路的索引、實現對主站單線圖的操作、對配網線路的曲線進行調閱查看、對主站流程進行管理等。為實現配網自動化系統的功能，它的骨干網要通過路由器及通信網并與各個供電局的工作站連接構成有效的網狀控制，實現各供電局對所屬地區電網的運行狀態監控和日常的維護工作管理[2]。另外，在配電網線路中的自動化操作中，可通過該系統實現遠程遙控指揮、遙測的功能。

配網生產管理系統。與一般企業生產管理類似，電力生產后要得到適當的運行和管理才能被有效使用，包括電力的計劃管理、設備的運行管理、故障管理、日常維護管理、調度管理等方面。整個系統是建立在對同一數據庫進行分析管理之上操作的，這樣不僅有效對各系統進行統一操作且大大減少出錯的可能性，使管理更加規范化[3]。該系統為配電網系統的有效運行提供了可靠保障，各自構成可以有效進行數據的傳輸，實現數據交換，提高了共享性。為故障出現時快速復電提供業務功能的交互。

配網地理信息系統。能提供配電網中各設備臺賬信息。在出現故障進行搶修時，為盡可能快速復電，需借助該系統快速定位故障區域，并將信息傳遞給電力系統搶修人員，還可在配網系統中對配網設備的連接關系進行修改。此外，通過將配網中的各設備進行連接并結合配網系統的地理信息，反應出配網設備在地理上的連接關系，有助于配網日常運行的指導。

計量自動化系統。該系統中能實現對電力使用情況進行抄表、電力錯峰管理、使用負荷監管等功能，支持遙測系統的運行，并對大客戶的用電情況進行管理。計量自動化系統能實現數據的自動采集，采集的數據對象包含電網中各變電站、臺區、配變和線路以及相互間的關系數據、所有客戶的用電量、客戶檔案資料、各線路處的電壓、電流檢測數據等。這些數據的采集和管理，為整個配網的安全穩定運行提供了強大的數據支持[4]。通過該系統實現電力系統中負荷的使用情況、線損、供電質量和負載率進行分析，并能實現對配網故障快速復電系統通過配變電壓等相關信息。

2 配網故障智能診斷功能設計與應用

2.1 配網故障智能診斷功能的設計

配網故障智能診斷平臺是根據SCADA系統的數據對電網進行監控。從大量的數據中進行篩選并通過一定的邏輯推理進一步處理，判斷出故障類型等信息。如遇到無法判斷的故障信息就通過顯示屏來操作確認，最終實現故障警告的精準判斷，并通過對接進行輸出發布，以便告知管理人員。

由于故障警報的信息數據非常多，系統采集到后根據邏輯關系進行篩選，并將警告信息分為三類：現場各設備上送的SOE報文信息，包含報文的內容、動作時間等；SCADA/EMS系統前置服務器所接收到的報文信息；電力調度員對SCADA/EMS系統中監控到的“光字牌”告警信號進行確認的相關信息。當開關組合報文被形成后，會通過推理機事先制定好的策略對報文信息進行判斷，確保輸出結果的準確性并實現命令的自動發布。因此，告警信號要根據嚴重程度進行分類，并各自按照事先制定好的策略進行分析。

2.2 配網故障智能診斷成效分析

通過強大的人機交互界面為調度員提供便捷、直觀、簡單的操作平臺。各配電網根據自身特點在界面中實現監控畫面的實時分析，并實時發出告警信息，協助對故障進行處理。平臺的智能分析處理系統實現數據共享，提高故障搶修的工單、簽收、短信等功能。根據實際系統測試可知，整個快速復電工作環節大約節約90%的時間。該系統技術瓶頸在于對告警信息的智能分析、功能參數的控制、知識庫的管理等。由于告警信息內容繁多且形式多樣化，為提高處理效率，首先要對所有的信息進行篩選過濾，提高系統的處理效率。借助于人工智能技術，通過規則的制定，同一開關事件的信息進行組合并形成矩陣，每個流水報文組合形成獨立的信息包。

2.3 配網故障智能診斷的應用

通過配網智能診斷平臺能大大提高事故的處理效率，實現電力系統中各業務的信息傳遞。尤其是故障點發生在環境比較惡劣的地方，智能診斷處理帶來的好處體現的更加明顯。以廣東某地一處10kV配電網為例：由于雷暴天氣使配電網線路多次跳閘，由于配網故障智能診斷平臺的使用，在事故處理方面發揮了巨大的作用。據信息記載，當日系統共受到各類告警信息205個，其中和配電網故障相關的83個，系統進行成功診斷的75個。由于滇西系統頻繁跳閘，維護人員需及時對故障點進行定位、跟蹤維護進度、維護指揮等，該系統發揮了舉足輕重的作用。每個告警信息都基本控制在10s內就處理了，不會造成告警信息的堆積。因此，該配電網智能故障診斷平臺的應用，極大地提高了調度員的工作效率，通過快速復電提高了客戶的滿意度。

4 配網故障定位功能設計與應用

基于故障指示器的配網故障定位功能設計與應用。故障指示器的配網故障定位系統組成為故障指示器、集中器和主站三大部分，由故障指示器拓撲分析、同線路故障事件匹配、電流跳變及配變失壓告警匹配和普通斷路器分析等模塊組成。故障指示器拓撲分析模塊通過GIS拓撲分析可獲得定位故障區上游和下游指示器，并將該段區域范圍發給配電網自動系統，最終傳遞給調度員[5]。普通斷路器分析模塊能通過訪問配網的自動化系統設備模塊來搜索故障指示器動作所在線路中是否有普通斷路器，并將信息反饋給故障定位系統，使得調度員對故障線路的地理信息準確把握。

基于配變失壓告警的配網故障定位功能設計與應用。當配變診斷到了停/復電告警時，會將這些信息傳遞給計量自動化系統主站，最終生成矩陣信息。根據邏輯推理形成的診斷結果傳送到信息發布模塊和統計模塊。基于配變失壓告警的配網故障定位平臺可快速實現配變通電的診斷。而平臺又能快速識別各類故障停電，實現快速定位故障。實現對搶修人員進行搶單并進行搶修搶單，極大地提高了搶修效率。

配網故障快速復電流程功能設計與應用。當配網出現故障后，智能診斷模塊根據SOE的信息或計量自動化配變失壓告警信息對系統進行分析和處理，同時生成故障處理記錄。對該記錄進行發布后生成故障日志并自動形成搶修工單，有助于搶修人員對故障的快速復電。故障日志事件中包含了故障線路發生的事件、地點、故障類型、繼電器保護動作情況等。在強丟工單中，同時故障信息傳遞給搶修人員的PDA，通過對故障信息的詳細描述，極大提高了復電的搶修效率。為提高客戶滿意度，復電系統還會將故障信息共享到停電信息池，用戶訪問停電信息池可獲取故障信息，有助于客戶的咨詢解答。