基于跨专业融合的电网企业基层核心业务场景——低电压监测方法研究及应用

马劲东，赖圣聪，樊 礼，赵 卓，王广洁，王 婷，姚步春

(1.国网浙江省泰顺县供电公司，浙江 泰顺 325500；2.国网温州供电公司，浙江 温州 325000；3. 北京国网信通埃森哲信息技术有限公司，北京 100000)

基于跨专业融合的电网企业基层核心业务场景
——低电压监测方法研究及应用

马劲东1，赖圣聪1，樊 礼1，赵 卓2，王广洁3，王 婷3，姚步春3

(1.国网浙江省泰顺县供电公司，浙江 泰顺 325500；2.国网温州供电公司，浙江 温州 325000；3. 北京国网信通埃森哲信息技术有限公司，北京 100000)

目前配网低电压问题直接影响到居民生活质量，而低电压问题的准确定位、识别及规律分析是电力企业治理低电压的前提。基于台区智能终端采集数据，从管理层面构建低电压监测分析框架，力求在不增加建设成本的基础上，充分挖掘96电负荷数据的价值，对数据采集质量、低电压问题进行客观、全面、准确、及时地监测和分析，辅助支撑企业决策及基层单位管理水平。

低电压主动监测；大数据；辅助决策；可视化

近几年，居民用电需求增大，低电压问题成为影响居民用电的突出问题。线路供电半径过长、导线线径过细、三相负荷不平衡、无功补偿不足、配变容量不足等一项或多项叠加导致了低电压问题，产生机理的复杂性决定了低电压治理是一项系统性工程。

本文选取泰顺96点负荷数据为样本,从低电压问题定位、识别角度出发，建立涵盖县级供电公司、供电所、线路、台区等的主动式监测分析框架，借助可视化手段实现台区低电压常态化监测，准确识别问题突出区域，探索低电压发生规律，为台区低电压综合治理提供有效支撑。该方法已在温州供电公司配电网运行管理中得到实际应用。

1 基于跨专业融合的低电压监测分析思路

1.1 研究内容

针对台区终端采集数据建立数据采集完整率监测分析模型，识别异常终端，短期内支撑电力企业通过终端更换及升级持续提升终端设备数据采集能力，长期监测结果可为终端选型提供依据。

本文构建低电压监测分析体系，基于96点负荷数据分析低电压频发区域、发生规律及明细状况，同时结合低电压相关的工单信息实现工单与台区的关联，多维度呈现低电压问题现状，为配网建设、运维及营销业务提供依据。

1.2 监测框架

1.2.1 采集完整率监测框架

(1)构建4个采集完整率指标，包括A相电压采集完整率、B相电压采集完整率、C相电压采集完整率、电压总体采集完整率；

(2)采集完整率按组织层次监测，包括供电公司、供电所、线路、台区4个层面；

(3)采集完整率规律性分析，包括月份、时段、生产厂家等。

采集完整率监测分析框架如图1所示。

图1 采集完整率监测分析框架

1.2.2 低电压监测框架

通过集成泰顺公司辖区内采用终端采集信息，结合业务规则，从低电压严重程度和发生频率两大维度，对低电压分布进行统计监测。

(1)低电压分区监测。结合用户数、配变容量，以供电所为单位，定位低电压严重程度和治理现状，识别重点区域。

(2)低电压分线监测。以线路为监测对象，运用“二八原则”，识别低电压集中发生线路，为低电压严重线路开展重点改造提供依据。

(3)低电压分户监测。以中压台区为单位，对台区低电压发生次数、时长、时段等进行统计分析，识别重点关注台区并挖掘低电压规律，为台区整改提供参考。

(4)针对95598系统内记录的投诉业务，筛选低电压相关投诉工单，开展低电压台区的用户投诉关联分析。

2 基于跨专业融合的低电压监测分析步骤

2.1 数据获取

通过智能公用配变系统后台导出96点负荷数据、95598系统前台查询导出95598工单信息、PMS2.0前台查询导出基础台账数据。

2.2 监测分析

2.2.1 采集完整率监测分析

本部分基于低电压监测源头数据，对智能公用配变监测系统中台区终端数据开展数据完整率监测，对各供电所、线路、用户等的数据采集情况进行统计分析，为终端设备维护升级改造和数据质量优化提供参考。

(1)采集完整率总体监测。针对总体采集完整率、A相电压采集完整率、B相电压采集完整率、C相电压采集完整率，从供电公司、供电所、线路、台区等组织层级及生产厂家进行统计分析，其中组织层级与生产厂家交叉分析。

(2)采集完整率规律性分析。规律分析主要包括采集完整率按月、按日、按时段分析，台区采集完整率按生产厂家分析、台区采集完整率明细列表，探索采集完整率趋势变化及规律，并以此为输入研究采集完整率影响因素，进而提出针对性的整改措施。

2.2.2 低电压监测分析

(1)低电压异动总体监测。低电压总体分析以供电所为单位，定位低电压严重程度和治理现状，识别重点改进区域。以线路为单位，识别低电压集中发生线路，为严重低电压线路重点改造提供依据。以中压台区为单位，对台区低电压发生次数、时长、时段进行统计分析，识别严重低电压台区，为台区整改提供参考。

(2)低电压规律分析。从低电压程度、低电压发生天数、低电压发生相数、低电压次数等维度进行统计分析，结合月份、工作日等因素区分低电压周期性、季节性规律，同时基于每天各时段低电压发生情况辅助分析低电压原因。

(3)低电压明细分析。低电压明细分析是以台区作为监测单位，从低电压异动次数、发生天数、低电压程度、时段分布、发生日期统计、低电压异动明细、台区三相电压按时段明细等角度开展监测分析，充分挖掘台区低电压异动详情，为低电压台区综合治理提供依据。

(4)低电压异动与工单关联分析。针对95598系统内记录的工单数据，选取低电压相关工单，通过人工核查的方法完成台区与工单的关联，开展供电所低电压次数与工单对比分析、低电压次数与工单变化趋势分析、工单数量按时段分析、工单受理内容分类统计、各台区工单数量分布、工单相关台区统计分析。

2.3 工具开发

为实现自动化分析管理，使用可视化工具构建主题监测轻量化管理工具，主要分为数据层、逻辑层和应用展示层，具体设计思路如图2所示。

图2 低电压监测总体思路

3 工具应用实例

3.1 采集完整率监测分析

采集成功率分为采集成功率总体分析和采集成功率规律分析。采集完整率总体分析从供电所、线路、台区等组织层级及生产厂家进行统计分析，其中组织层级与生产厂家交叉分析。

采集成功率按供电所分析，展示每个供电所总体采集成功率、A相采集成功率、B相采集成功率、C相采集成功率。罗阳供电所采集成功率明显低于其他供电所。供电所采集成功率见图3。

图3 供电所采集成功率

通过钻取分析罗阳供电所下辖线路采集成功率，发现罗阳采集成功率低主要由其下辖线路采集成功率为0%造成。

通过点击该线钻取至各台区采集成功率，发现该线路下仅有 一个中压用户，其A相、B相电压采集成功率为0%，应重点核查。

通过生产厂家关联分析，发现该台区终端采集设备的生产厂家的采集成功率为0%。

采集成功率规律分析主要按月、按日、按时段分析，台区采集完整率按生产厂家分析、台区采集完整率明细列表，探索采集完整率趋势变化及规律。

采集成功率按月分布展示全年数据采集成功率的变化趋势。采集成功率分布如图4所示。

图4 采集成功率按月分布

通过层层钻取分析采集成功率按日分布，例如点选8月采集成功率，筛选8月采集成功率按日分布。采集成功率按日分布如图5所示。

图5 采集成功率按日分布

通过采集成功率按日分布钻取到按时段分布分析，例如点击9号，筛选9号采集成功率按时段分布。采集成功率按时段分布如图6所示。

图6 采集成功率按时段分布

按照生产厂家为维度分析各台区采集成功率，台区采集成功率按时生产厂家分布见图7。

图7 台区采集成功率按时生产厂家分布

通过点选生产厂家分析生产厂家各台区采集成功率，生产厂家采集成功率如图8所示。

图8 生产厂家采集成功率

3.2 低电压监测分析

低电压监测分析从低电压严重程度和发生频率两大维度，对低电压分布进行统计监测。

低电压按供电所分析展示每个供电所的低电压次数、低电压涉及台区数、异动台区占比、低电压异动次数等信息。例如，由于司前供电所低电压异动次数最多，选取司前供电所分析，各供电所低电压台区数与异动次数如图9所示。通过钻取分析线路低电压异动情况， 各线路异动次数如图10所示。选取线路钻取到台区低电压分析， 筛选该线路下辖台区低电压异动情况，发现上岱村变异动次数最多，各台区异动次数如图11所示。

图9 各供电所低电压台区数与异动次数

图10 各线路异动次数

图11 各台区异动次数

低电压规律分析通过交叉分析方式探索低电压发生规律。通过低电压程度分析，发现存在低电压程度20%情况，则点选低电压程度为20%程度选项，低电压程度如图12所示。

图12 低电压程度

通过低电压程度筛选低电压月度统计发现八月低电压异动次数做多，筛选8月数据分析低电压按工作日分析，低电压按月统计如图13所示。

图13 低电压按月统计

点击筛选低电压按月统计8月数据，发现低电压按工作日统计在星期日低电压异动次数最多，则点击筛选星期日分析低电压发生相数，低电压按工作日分析如图14所示。

图14 低电压按工作日分析

从低电压发生相数统计来看，低电压发生相数为B相的台区最多，发生相数统计见图15。

图15 发生相数统计

4 结语

本文采用泰顺县供电公司公用台区96点负荷数据，从数据底层保证低电压监测分析的准确性，结合基础台账信息实现涵盖公司、供电所、线路、台区的低电压多层级穿透分析，并关联95598工单数据，实现异动台区与低电压的关联分析，充分发挥交互优势开发可视化监测分析工具，有效支撑业务部门开展多维度低电压主动监测。

但是，目前泰顺县供电区域较小，低电压相关95598工单样本数据量过小，导致低电压异动与工单关联分析未呈现显著规律性，建议下阶段能够扩大监测范围，同时，应完整记录线下工单，以更好支撑低电压监测分析。

(本文编辑：严 加)

Grid Enterprise Basic-Level Core Operation Scenario Based on Inter-Professional ion: Research and Practice of Low Voltage Monitoring Methods

MA Jindong1, LAI Shengcong1, FAN Li1, ZHAO Zhuo2, WANG Guangjie3, WANG Ting3, YAO Buchun2

(1. State Grid Jiangsu Taishun County Power Supply Company, Taishun 325500, China;2. State Grid Wenzhou Power Supply Company, Wenzhou 325000, China;3. State Grid Information & Telecommunication Accenture Information Technology Co., Ltd., Beijing 100000， China)

Low voltage distribution problems directly affect the quality of life of thousands of households, so the elimination of "low voltage" is the basic demand for fulfilling corporate social responsibility and practicing the basic services. The accurate positioning, identification and analysis are the premise of solving low voltage problems. Based on the data collection from intelligent terminals in the area, this paper constructs a low-voltage monitoring and analyzing framework from the management level, and without increasing the construction cost, it aims to fully excavate the value of 96 electric load data, carry on the objective, comprehensive, accurate and timely monitoring and analysis of the problems of data acquisition quality and low voltage, and assist and support the leadership decision-making and basic-level unit management.

low voltage active monitoring; large data; assistant decision; visualization

10.11973/dlyny201703004

马劲东(1973—)，男，从事供配电设备运行与维护管理。

TM727

B

2095-1256(2017)03-0231-05

2017-03-25