供电局配电故障分析与预测系统的应用研究

邹淦辉

（广东电网公司茂名高州供电局，广东 高州 525200）

气温骤降或者升高，都容易引起用电负荷的加大，也就更容易引起供电设备故障，这意味着气温与用电负荷、用电负荷和故障、气温与故障之间存在着关系。利用有效的故障统计和故障预测手段，为供电管理的设备维护工作提供数据指导，可以有效改变我们的配电维修工作的被动状态，也可以减少设备损失，实现更多的经济效益。要实现这样的一个工作思路，一个有效的配电故障分析与预测系统就必不可少。

1 系统结构

1.1 配电故障分析与预测系统结构

故障分析、故障预测、信息发布一起构成了该系统的主要框架结构。故障分析是整个结构的基础，一方面要为进行数据分析准备好有效的数据，另一方面要运用分类分析和历史数据比较等分析手段，对统计结果进行初步的分析，就温度与故障关系、雷暴与故障关系等建立起一套数学模型，从而为后续分析提供参考。故障预测是整个分析预测系统的结果，通过将大量数据进行挖掘，我们可以得到一些相关参数，从而建立一套预测模型，这些参数模型就是我们预测故障、负荷量的有效工具。根据故障预测的结果，我们可以提前对设备进行保护和维修。故障预测为设备的维护和维修提供了科学的指导。信息发布系统可以根据天禧数据进行故障预测，并将相关预测结果公布出来。

1.2 故障分析子系统动态模型

故障分析子系统又是由三个功能模块组成的，分别为:（1）故障综合分析，以时间为准见各类故障数据及原因进行统计，将对其中确定时间段的部分进行排序。（2）故障分类分析模块，分别就温度与故障、温度与负荷、雷暴与故障等不同关系及原因进行分类统计。（3）历史数据比较，将不同时间段内发生的故障的数据及原因进行比较。

1.3 故障预测子系统模型

故障预测子系统可以分为三个功能模块:（1）预测建模工具，调用故障分析子系统中形成的分析数据，按照用户的要求建立数学预测模型，并向用户提供参数和误差的曲线图。（2）参数输入，根据温度、雨量、雷暴等各种因素与负荷故障的关系建立起一套数学预测模型，不同模型所需要的参数个数是不同的。将这些参数按照日、月等时间段输入。（3）预测比较，调用参数并运用模型进行可能的故障和负荷数值进行预测，将得出的结果与实际观察到的数值进行比较，验证现有数学预测模型的真实性，若发现现用模型不适应于现在的故障和负荷状况，可对模型进行优化，选择一个新的预测参数。

2 系统设计

2.1 故障分析子系统

根据故障分析系统的结构，系统可划分为故障综合分析、分类分析、历史数据比较三个模块，各个模块可以根据时间的不同，再划分为若干个子模块，如图所示:

2.2 故障预测建模子系统

数据挖掘技术可以帮助分析人员发现数据之间的关联，发现其中被忽略掉的重要因素，为趋势预测提供更有利的证据。故障预测系统采用了数理统计的方法，对故障的各个关联因素进行了归纳和进一步的推理，从而建立起了故障相关因素的数学模型，如气温-故障数学模型、雷暴-故障数学模型等，如图所示。

2.3 预测模型与发布子系统的连接

系统根据当天的天气情况数据，预测出故障的发生率。管理部门根据这些数据进行事先的设备维护工作。其中，故障发生率是数据分析结果，各种数据信息都一种直观的方式在系统中发布，具体的发布方式又有所不同。其中，气温、雨量、雷暴等同故障的关系曲线在故障分析子系统中发布；对数据挖掘分析的结果在故障预测建模子系统中发布；故障和负荷的预测信息则在信息发布系统中发布。

3 系统应用效果

将配电故障分析与预测系统和可视化操作平台结合，实现先进技术与管理方法的有机结合，达到实用性与先进性的统一，有效提高供电管理的工作效率。

以下是某供电局某年份1、2月份的温度-负荷预测工作表。

表1 日温度-负荷预测结果

由表中可以看出，日预测负荷值和实际负荷值之间的误差率都在4%以下，效果相当令人满意。预测结果具有很高的可信度，用来指导今后的供电管理工作完全可以胜任。管理者能够根据故障的预测结果，提前制定一个检修计划，实现故障的状态维修，有效地降低了故障发生率，提高了配电故障管理的科学性，极大地改变了工作地被动状态。另外管理者还可以根据预测结果合理估算检修费用，故障发生率的减少，也有效地降低了排障费用的支出，从而实现社会效益和经济效益的双赢。

结语

配电故障分析与预测系统是面向电力企业生产和管理的系统，其所具有的实用价值能够有效地提高供电部门的生产现代化管理水平。在提高配电网络供电性能的可靠性上、在提高突发情况的快速反应能力和提高企业社会形象方面，都凸显了该系统性能的优越性。另外，其在供电企业生产经营和管理方面的快速准确的信息传递能力，强化了信息分析在管理决策中的重要作用，有效地降低了企业的决策风险，提高了科学管理的水平。

[1]邓绍安.配电线路故障分析与处理[J].大科技，2012（12）:80-81.

[2]陈显圣，杨文斌.电缆故障测试仪在配电网中的应用[J].农村电气化，2009（8）:57-58.

[3]焦文华.电力自动化系统在地市局配电网中的应用[J].数字技术与应用，2010（11）:10-10.