基于全电网模型的配网故障研判应用

基于全电网模型的配网故障研判应用

王美艳李聪曾前锋曾前洲曾志瑶

(国网新疆阿克苏供电公司新疆阿克苏843000)

摘要：随着我国社会经济的快速发展，以及人们生活水平不断的提高，负荷需求增长迅速，居民和商业用电量比例逐步增大，中低压用户，特别是重要用户对供电可靠性、减少停电时间的要求越来越高，但配电网的众多电力设备分布在复杂的外部环境中，随时可能出现故障，引发局部地区停电，不仅给当地居民生活带来不便，还会造成巨大的经济损失。因此，如何在电力设备在发生故障后，及时判断故障位置，最大限度缩短抢修时间，恢复供电，越来越受到电力公司的重视和关注。本文通过配网生产抢修指挥平台的建设，以电网GIS平台为基础，实现基于一体化电网拓扑模型的配网故障研判机制，综合了客户用电信息、电网设备运行信息等各种信息，为故障报修提供智能化、一体化的故障原因判断手段，提高故障预判速度、故障信息的准确性，提高故障抢修的效率，缩短故障抢修时间，减少了售电量的损失，提高客户的满意度。

关键词：配网抢修；电网GIS；拓扑模型；故障研判

前言：为了进一步提高配电网管理水平，加快配网故障抢修的标准化建设工作，国家电网公司下多年前就发了《关于印发推进标准化配网抢修工作意见》，有效指导配电网标准化抢修的建设工作；并下发了《关于印发加快推进城市配电网示范工程建设工作方案》，明确提出建立配电网生产指挥平台，以此提高配电网故障抢修快速处理响应能力和配电网综合管理水平。

一、主要实现方法

配电网数据模型的完整性、准确性直接影响到故障研判的质量和效率。配网抢修业务不仅需要集成配电网的基础台账信息，同时也关联了用电客户的基本信息。加强营配数据融合，特别是制定切实有效的低压配网数据变更的联动机制，是建设抢修指挥平台核心功能――故障研判的基础。

（一）信息数据集成融合

配网的故障抢修涉及多个业务部门、专业、系统间的协同配合，但由于历史原因，目前各业务系统间彼此孤立，形成了“信息孤岛”，给配网的故障研判带来了很大的影响，无法实现故障的主动识别以及判断。因此，整合并集成现有信息系统，共享电网全网数据和信息，是配网故障自动研判、处理的基础，同时实现对配网故障抢修指挥全过程的闭环管理数据融合以SOA技术将分别属于安全I区和III区的系统耦合，以“专业系统提供专业服务”方式进行集成，以webservice为服务封装方式，通过企业服务总线、信息交换总线为桥梁，融合自动化系统、生产管理系统、地理信息系统、95598客服系统、营销管理系统、用电信息采集系统的信息，为配网抢修平台提供信息支持服务。数据集成内容如下：

（1）与GIS系统接口获取图模数据，在配网生产抢修指挥平台上可视化展现配电网拓扑信息。

（2）从PMS接口获取停电计划、工作票、操作票、调度指令票，设备缺陷，台帐等信息。

（3）指挥平台接收95598系统报修工单，反馈抢修过程信息给95598系统；根据PMS系统停电计划生成停电范围并审核后发送95598系统；根据配电自动化报告的事故生成停电范围并审核后发送95598系统；

（4）与调度自动化接口获取主网实时信息。调度自动化系统通过总线推送：开关实时变位信息、故障信息、实时信息断面。

（5）与配网自动化系统接口获取配网自动化系统设备实时信息，故障信息。在故障发生后主动推送故障区域给配网生产抢修指挥平台，抢修指挥平台中自动分析停电范围并发布。

（6）与用电信息采集系统接口，主动发现配网供电异常，结合PMS、GIS平台实时分析故障点，推送故障点信息给配网生产抢修指挥平台，辅助抢修指挥人员判断是否配变故障，对故障范围进行精确定位，为95598系统提供服务支撑。

（7）营销系统为配网生产抢修指挥平台提供设备台账查询服务、客户档案查询服务、重要客户信息等。

（二）数据模型建立

由于业务不同，目前电力公司的PMS生产管理系统和CIS营销业务应用系统各自维护自己的一套台账数据，造成双方数据不完全一致，无法体现“全网一张图”的理念，阻碍了各业务信息融合的步伐。PMS生产管理系统和营销业务应用系统按照各自的业务特点对配电网数据进行合理切分，生产系统侧重电网结构则负责构建网状中低配电模型，营销系统侧重用户管理则负责构建用户信息，两者在中压专变/大用户及低压用户接户点发生耦合，对这两个模型耦合点进行统一编码管理（如图2所示），形成涵盖配变、低压一直到用户的完整配电网模型。低压数据模型建立后，以电网GIS平台为基础，构建配电网全网数据，形成涵盖从变电站、馈线、开关、配变、低压分接箱一直到用户的全网统一数据模型。全网网络模型如图3所示：

（三）故障研判

故障研判流程如下：结合GIS一体化电网拓扑模型以及数据融合，借助用电信息采集平台数据的召测服务，接入自动化系统设备运行信息来进行设备故障研判。根据客户报修故障的地址，通过用电信息采集平台召测来电客户的用电信息，根据用电信息是否异常判断是否属于客户内部故障，若属于用电客户内部故障，则95598客服人员回复来电客户，并给予内部故障处理意见；若属于外部故障，则通过GIS电源点追溯服务组件分析获取供电设备，通过对自动化系统中设备的实时运行信息进行分析，确定故障设备，形成抢修任务单，并在GIS图形上直观的展现停电线路、停电区域、停电设备、停电用户等，指挥抢修人员到达故障现场。

结语：从2012年开始，国网系统内各电力公司按照国家电网公司相关文件及功能规范要求，成立应急抢修指挥中心，并建设了配网抢修平台，如：青岛、厦门、天津等地。基于一体化电网拓扑模型的故障研判成功应用，使得配网应急抢修工作质量显著提升，配网故障抢修响应速度明显加快。

一是故障告警渠道多样化，信息全面性明显提升。改变了以往只能通过调度通知或95598报修的方式获得故障源的模式，指挥中心能够第一时间获取来自调度自动化、配电自动化、95598、用电采集系统的故障信息，故障信息全面性明显提升。

二是故障范围判断更加精确，故障报修及时性明显提升。利用多个信息系统资源对故障进行初步研判，缩小故障范围，有助于抢修人员快速、准确找到故障地点。平均故障研判时间由之前的平均30分钟下降为平均10分钟，降幅达67%。

三是通过营配信息共享，提高客户咨询满意度。利用配网抢修指挥平台信息集成、故障研判和可视化管控的优势，将故障报修、影响区域、故障原因、抢修任务执行进度等信息全过程与95598供电服务中心共享，及时受理和答复客户咨询，信息公开及时准确，提升了客户满意度。

参考文献：

[1]蒋锦霞，庄晓丹等.配网生产抢修指挥平台设计及应用[J].电力信息化，2013（05）.

[2]刘贤杰，张钟秀.配网故障抢修一体化调度系统研究[J].中国电业（技术版），2014（02）.

[3]杨成月，林扬宇.基于GIS的配网生产抢修指挥平台关键功能研究与应用[J].电力信息化，2012（10）.

[4]李健文.基于配电网抢修指挥中快速研判故障的方法分析[J].中国新技术新产品，2016（16）.

[5]徐国春.配网抢修指挥中快速研判故障的方法分析[J].低碳技术，2016（11）.