中壓故障智能報送模塊的設計思路與應用場景

朱傳譜 張 明 吳 寬 符瑜科

（海南電網有限責任公司）

0 引言

當前電力建設與改造項目逐漸增多，人們對電力建設、改造及管理質量也有了更高要求。能快速識別故障，實現故障信息的智能化報送是當前故障處理中的關鍵。傳統的故障識別模型的應用局限也更為明顯，這也進一步推動保障智能報送模塊的研究設計及推廣應用。以中壓故障處理為例，設計中壓故障智能報送模塊，對應具體的應用場景，才能更好地滿足故障處理要求，提升故障處理效率，確保故障識別的精準和故障信息報送的及時。

1 中壓故障智能報送模塊設計背景

據相關統計顯示，在我國中壓配電網故障引起的用戶平均停電次數占總用戶平均故障停電次數的80%左右，引起的用戶平均停電時間接近總用戶平均故障停電時間的70%，中壓配電網故障多發且故障類型多樣，以往的一些檢測設備或者系統采樣率低，故障信號捕獲不完整；零序電壓升高基本就被認為是接地，不做故障類型辨識，或辨識不全面；假定故障信號的特征出現在固定的時域或頻域段，所以在多數情況下為抓不到特征或抓不到強特征，特征易被通道失真干擾；而且這些產品算法單一，或雖用到多種算法，但不清楚各種算法的前提條件和使用范圍，甚至通過同時套用多個算法，通過加權來得出結論；不能有效辨識復合故障，很多故障是個復合過程，譬如開始是瞬間接地，然后演變為串聯諧振；沒有有效的手段解決工程中信號接錯極性接反的情況。在中壓故障處理中必須認識到現有故障處理的不足，從故障識別與智能報送研究入手，推出智能化的報送模塊，以輔助解決調度員人工分析配電自動化開關故障告警信息效率低、永久性故障人工填報傳遞效率慢、人工填報工單不規范等問題，提高配網調度的故障處置效率，減少調度員工作量；也解決線路發生故障時，運維人員、客服人員未能及時掌握線路故障的情況的問題，為故障的快速、科學處理奠定基礎。

2 中壓故障智能報送模塊設計思路與預期目標

2.1 設計思路與規劃

研發中壓故障智能報送模塊，主要通過智能研判配電自化開關故障信息，對研判出的永久性故障自動生成報障單傳遞至配搶系統及營銷系統；同時打通配網OMS系統與eLink平臺接口，將永久性故障開關跳閘信息通過eLink實時推送至供電局相關運維班組，其設計以中壓故障智能診斷及傳遞流程為依據，如圖所示。

圖 中壓故障智能診斷及傳遞流程圖

2.2 設計預期目標

中壓故障報送模塊設計預期達成四個方面的目標。其一，實現自動化開關異常信號的自動提取，即對于自動化開關變位信息和自動化開關保護信號的自動獲取，確保無遺漏地獲取到異常信號。其二，實現智能判定中壓故障停運類型的方法，即對獲取的自動化開關變位信息和保護信號進行分析，對重合不成功的自動化開關，根據保護信號判定為對應的故障停運、一般停運及檢修停運等類型，對于判定為故障停運的中壓線路自動發送短信息及OMS頁面展示。其三，支持中壓故障停運信息自動推送至配搶系統及營銷系統，減輕調度員工作量，提高了搶修效率。其四，支持中壓故障短信息自動推送至相關人員的elink進行提醒，積極組織消缺或安排現場操作及時復電，提高供電可靠性。

3 中壓故障智能報送模塊的場景應用

3.1 觸發式自動獲取開關變位和保護信號

主要是對于中壓故障停運的自動化開關保護動作的異常信號進行觸發式自動提取，以海南電網建設的海口和三亞配網主站系統為依托，先自動獲取海口和三亞兩套主站自動化開關動作保護信號，并進行數據的分析融合及格式的統一轉換，確保無遺漏地獲取異常信號（支持對配網主站系統的中壓故障停運的自動化開關保護動作的異常信號提取和推送）。

3.2 智能判定中壓故障停運

對獲取的自動化開關變位信息和保護信號進行分析，對重合不成功的自動化開關，根據判定規則庫自動將保護信號判定為對應的故障停運、一般停運及檢修停運等類型，故障告警研判和故障停運判定有相應的判定規則。其中告警研判規則為通過開關所屬主線去查詢配網OMS系統中停電月計劃信息。若找到相應信息，則研判為計劃停運，若無信息，則繼續進行研判。而站外報障故障停運判定又對應不同的故障情形。

如過流保護情形下，站外自動化開關存在過流保護信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為過流跳閘引起的故障停運。

如失壓保護情形下站外自動化開關存在失壓保護信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為失壓跳閘引起的故障停運。

如速斷（段）保護情形下，站外自動化開關存在速斷（段）保護信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為速斷（段）跳閘引起的故障停運。

如零序保護情形下，站外自動化開關存在零序保護信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為零序跳閘引起的故障停運。

如短路故障情形下，站外自動化開關存在短路故障信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為短路故障引起的故障停運。

如接地故障情形下，站外自動化開關存在接地故障信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為接地故障引起的故障停運。

如差動保護情形下，站外自動化開關存在差動保護信號和跳閘動作且重合不成功的，可自動判定為差動保護引起的故障停運。

3.3 告警短信息推送至elink實現自動報障

對判定為中壓故障停運的信息，自動發送告警短信息至相關人員的elink，同時自動生成報障單并推送到配搶系統和營銷系統，積極組織消缺或安排現場操作及時復電，提高供電可靠性。自動發送告警短信息和自動推送報障單規則邏輯對應五種情形。其一，開關屬于分閘狀態（無復電時間）。其二，調度確認類型屬于故障停運、接地拉停、接地選線跳閘、故障停運并負荷轉供。其三，三天內該開關不存在未復電、未歸檔的報障單。其四，對于同時滿足以上三個條件的告警，系統將自動發送告警短信息和自動推送報障單。其五，對調度未進行確認但符合以上第1和第3個條件的告警，則3 min后（開關分閘時間－北京時間＞3 min），系統將自動發送告警短信息和自動推送報障單。

4 中壓故障智能報送模塊的報送時間設定

目前站外配電自動化開關故障跳閘是調度員配網主站系統告警窗監視發現，并通過簡單研判后手工在配網OMS中起單傳遞至6＋1系統，平均耗時19.55min，耗時較長，配電自動化站外開關出現保護動作時不能自動進行故障判定，調度員人工判定效率不高，手工填報故障單也會出現填寫不規范情況，不利于配網快速傳遞故障信息，最終影響供電可靠性。智能報送模塊以智能研判配電自化開關故障信息，對研判出的永久性故障自動生成報障單傳遞至配搶系統及營銷系統，同時打通配網OMS系統與eLink平臺接口，將永久性故障開關跳閘信息通過eLink實時推送至供電局相關運維班組，實現了告警信息的快速反饋與傳輸，提高搶修效率，其有著明確的報送時間設定標準。要求配網OMS系統完成觸發式自動獲取自動化開關保護動作異常信號，要求時間≤120s。要求配網OMS系統展示中壓故障停運信息，要求時間≤60s。要求中壓故障停運信息自動報障到配搶系統和營銷系統，要求時間≤300s。要求中壓故障停運信息推送至相關人員的elink進行提醒，要求時間≤60s。

5 結束語

鑒于中壓配電網故障的多發性、種類多樣性，以及現有故障檢測、報送方式應用的不足，必須開展中壓故障智能報送模塊的設計探討，中壓故障智能報送模塊的設計則是創新之一，通過完成觸發式自動獲取自動化開關保護動作異常信號，借助配網OMS系統展示中壓故障停運信息，根據給定規則自動生成告警信息推送至相關人員的elink，以及自動生成報障單推送至配搶系統和營銷系統，實現智能報送處理，縮短故障處理時間，提升故障處理實效。