配電網運行情況分析及智能運維決策生成研究

黃云龍 侯雪冬 李長輝

摘要：隨著社會經濟和科技的發展，我國各個行業的發展都有了極大的提升，在城市化進程的不斷發展中用電需求量越來越大，這種情況促進電力企業規模擴大的同時也給電力企業的發展帶來了挑戰。如果要保障電力系統正常順利的進行工作，就要做好配電設備日常運行維護工作，這樣才能在提升配電網運行穩定性的前提下增加電力企業發展的經濟效益和社會效益。基于所分析的數據，生成配電網差異化運維策略預案，并通過預案落實及實踐反饋不斷優化策略，為今后配電網精準運維管理提供了參考。

關鍵詞：配電網;智能運維;決策

引言

本文以配電設備全壽命周期管理理念為基礎，基于現有配電網管理數據庫，進行配電網運行情況深度統計、問題分析，并實現運維策略預案智能生成、運維檢修預案智能制定，對實現配電網運行現狀掌控、針對性的運維策略的制定，以及實現供電可靠性的提升具有實際意義。

1配電網運行情況分析與運維策略智能生成設計框架

利用現有的管理基礎數據源，實現運行現狀統計，分析出存在的問題，并針對問題生成運維策略預案，預案經過校正形成執行性強、針對性強的可實施運維策略。主要目標有：（1）實現配電網運行現狀統計功能，對各級單位的設備、線路等運行情況進行橫向、縱向統計分析，直觀地展現各單位目前的薄弱環節以及需要重視的環節。（2）實現配電網存在問題的分析功能，將配電網故障數據統計細化，直觀地展現各單位故障的類型、產生的原因，具體到設備所在線路，并按照問題嚴重程度對線路運行情況進行排序。（3）根據配電網運行現狀與存在的問題，生成具有針對性的配電網運行策略預案，各級管理單位可以實現各自的不同級別的運維策略預案。并根據運維執行層的反饋以校正預案可行性形成最終運維策略以指導后續工作。

2功能與實現

2.1配電網運行現狀統計

根據配電網運行分析模型，以省級公司為單位，實現年度、季度、月度與周度，省級單位所轄供電公司，以及各地市級供電公司所轄區、縣級供電公司的線路與設備規模、運行年限、過載與重載、升級改造情況等數據的橫向、縱向對比。以國家、行業、電網企業的標準、規范與導則等為依據，篩選出不符合標準的運行情況，并輸出設備或線路臺賬信息，形成各級單位各自需要重點關注的薄弱環節。另外，還可以根據不同閾值的設定（例如運行年限、過載等）輸出同級單位之間的問題嚴重程度，為上級管理單位制定投資計劃、管理方案提供支持。

2.2配電網運行存在問題分析

根據故障統計數據信息，以省級公司為單位，省級單位所轄供電公司，以及各地市級供電公司所轄區、縣級供電公司實現年度、季度、月度與周度存在問題分析。（1）通過故障設備類型、停電次數、復電時間、故障發生季節（月份）與時間、故障時氣象信息、負荷波動信息等生成各種停電因素之間的關系，例如設備、停電次數與復電時間的關系曲線，搜索復電時間長的故障頻發設備，并輸出設備相關臺賬，記錄設備廠家等信息，為后續線路改造、檢修、針對性運維、季節性維護等策略的制定提供依據。（2）通過故障產生的原因，獲取所選區域常見的故障類型，例如，用戶自維設備引發故障、外力破壞等，篩選問題較為嚴重的幾種故障原因，作為后續運維策略生成的重點依據。

2.3配電網運維策略預案智能生成

根據上述分析結果，可以分別得到省級單位、各地市單位乃至區、縣級單位存在的嚴重、迫切需要解決的問題。（1）將配電網運行存在問題分析步驟中所篩選出的數據信息清理分類，并導出故障所在線路的數據信息。（2）結合配電網運行現狀統計步驟中的結果，將同時屬于故障線路又屬于所處單位的管理薄弱環節線路（過載、重載、老舊等），列為重點運維線路。并根據故障次數、復電時間、運行年限、過載/重載次數等因素將問題線路按照嚴重程度排序。（3）根據各單位資金計劃、電源布點改造等工程情況，將排序靠前的線路生成升級改造計劃。（4）在排除升級改造計劃的線路后，對于剩余線路繼續生成運維策略方案，例如對于夏季問題較多、雷雨季問題較多的線路，優先列入春季檢修計劃;對于冬季問題較多、冰雪影響較為嚴重的線路，優先列入秋季檢修計劃;對于處于自然災害頻發區域的線路，根據歷年統計，生成季節性檢修策略方案;對于大風天、鳥害等頻發故障的線路，生成針對性定期排查運維策略等。

2.4配電網運維策略預案校正與落實

通過系統智能生成的運維策略預案已經具備了針對性與正確性，但是否具有實際的操作性還得通過具體供電區域供電單位根據資金、人員配置、裝置配備等方面綜合考慮。與以往不同，通過此運維策略預案的分析，新建工程、技改大修以及檢修工作有了實際的數據支撐，不再是僅由現場人員經驗判斷。實現了從上級管理單位統籌計劃、安排，利于實現精準投資，可靠性提升見效變快。

2.5配電網運維策略執行層實踐反饋與策略優化

在運維策略的執行過程中，可以根據不同區域的現狀對運維策略進行進一步細化與反饋優化，以實現差異化、精準化、高效的運行維護。例如，結合配電自動化、故障指示器等信息，自動隔離故障或準確發現故障存在的線路范圍，并根據負荷轉供實時數據以及線路與設備臺賬信息綜合判斷能否派遣不停電作業或進行停電維修。另外，根據以往的故障信息，結合供電負荷重要程度、天氣信息等，生成線路短期運維巡檢方案，以便派遣巡線人員開展針對性查缺，避免故障發生。

2.6數據源開源反饋實現定期預警

隨著PMS、配電網運行管理等系統中數據，特別是故障數據的更新，可以定期更新以上步驟生成新的運維策略預案，一旦發現與已經生成策略預案不同，發現了新的嚴重問題線路或設備，就可以進行預警，引起管理與運維人員的關注，按需進行運維策略的局部修正。

結束語

針對目前配電網現狀情況掌控不清楚，運維效率低，可靠性提升效果不明顯等問題，研發配電網運行情況分析及智能運維決策生成系統。本系統基于現有PMS系統、配電網運行管理系統、電網資產管理系統、智能化供電服務指揮系統等，集成了配電網設備臺賬、運行、故障等多方面的數據，清楚地呈現了配電網實際情況與健康程度。

參考文獻

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