危控区在电网规划及设备改造的应用研究

朱培红　徐巍峰　施峻　卢武　任丽委　王笑堂

摘要：以信息化手段作为支撑，以精益化管理为目标，对供电公司辖区范围内的电力设施和用户进行网格化划分。对影响电力设施正常运行的因素进行归类，定义各类危控区的判定标准。通过地理信息系统的使用，将所有的危控区绘制成“危控一张图”，做到可视化展示。针对每个危控区，制定不同的应急预案，在发生故障时，做到有据可依；通过对各危控区的管理，能够为今后的电网规划、设备改造工作提供依据。

关键词：危控区；电网规划；设备改造；应用研究

中图分类号：TB72 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0059—02

0引言

电力优质服务的基础是保障用户正常的电力供应。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，引发局部地区大面积停电，不仅给当地居民生活带来不便，还会造成巨大的经济损失。部分地区的供电公司，根据本地的实际情况，总结规划了一些常见的故障区域，但是并未系统化成为“危控区”，在管理的方式上也属于松散式的管理，没有危控区划定的依据和规则，完全憑借经验而定。而对于危控区也做不到实时的监控，只能在故障或者危险真正发生之后，才能知晓。

1“危控区”现状分析

随着电力系统复杂性的增加、极端自然灾害的频发以及社会对电能依赖程度的增长，停电风险也越来越大。台风、雷电以及覆冰等极端自然灾害在短时间内会造成电网的多个设备故障，加上潮流的转移、保护装置拒/误动的推波助澜，造成大面积停电。此外，因设备规划、布点限制，部分设备运行环境较差，受到洪涝灾害、冰冻灾害、地质灾害以及树线矛盾等影响，将会导致电力设备直接或者间接受到影响和破坏。

2014年8月20日遭受洪水影响，丽水主城区电网故障跳闸或拉停10 kV线路共29条，涉及停电台区260个，停电行政村47个，停电户数28 897户。从21日开始，电力抢修人员昼夜不息，投入抢修队38支、抢修人员560名，抢修车58辆、应急发电车7辆、应急照明车1辆以及应急发电设备27台进行抢修。受水灾影响，丽水主城区电网遭受巨大的损失。

洪水过后，莲都供电公司以信息化手段作为支撑，以精益化管理为目标，对公司辖区范围内的电力设施和用户进行网格化划分，对影响电力设施正常运行的因素进行归类，定义各类危控区的判定标准。通过地理信息系统的使用，将所有的危控区绘制成“危控一张图”，做到可视化展示。针对每个危控区，制定不同的应急预案，在发生故障时，做到有据可依。通过对各危控区的管理，能够为今后的电网规划、设备改造工作提供依据。

2国内外研究水平的现状和发展趋势

目前供电企业内部建设的信息化系统都是建立在企业内网环境下的封闭型系统，即集成的信息全部是内部信息资源，建设内容着眼于配网管理的协同工作机制及流程优化，由国家电网公司推行的PMS2.0系统也仅限于对电网资源和资产进行管理。

当设备发生故障时，故障在线监测系统自动将采集数据上传至地理信息系统，并通过短信发布故障地段和故障类型等信息。目前尚无一套系统或者管理手段对经常发生危险的配电网设备区域进行管理，只能借助于传统的电子表格、文档、CAD图纸以及照片等方式进行记录。

3技术问题

（1）研究危控区类型定义、划分标准以及应急预案。根据历史经验、数据支撑，制定危控区的定义以及相应的划分标准，并根据每种类型的危控区特点制定预案模板。对电力设备进行摸底，按照危控区的定义对辖区内的危控区进行设定，并且归纳各危控区的预案。

（2）研究通过信息化手段，对危控区进行可视化展示。基于GIS和网格化，开发信息系统，支持不同类型危控区的管理，按照危控区类型和预案管理方式建立基于危控区可视化管理工具。

（3）研究危控区的管理制度和日常管理流程，并对所有危控区进行数据的整理和录入。在系统中建立辖区范围内的危控区，并根据具体要求完善应急预案，根据管理制度要求纳入日常管理。

（4）研究基于水利、气象、小区物业等公共信息的防汛危控区监测预警。建立防汛危控区试点，将气象、水位、公安天网监控、小区摄像头监控、开闭所内部的环境监测、站所内部水位监测、站所内部的视频监控等与危控区进行关联，当出现水涝灾害时，能够及时的发出报警。

（5）研究危控区在电网规划、设备改造上的应用。将大数据、数据挖掘的理念用于危控区的管理，在电网规划和设备改造上给出相应的建议，在基于地理信息和网格化的危控区管理工具中提供危控区在电网规划和设备方面的分析应用模块。

4技术难点

（1）危控区类型定义、划分标准、预案模板的制定；

（2）使用信息化手段，对危控区进行可视化展示；

（3）出台危控区的管理制度和日常管理流程，并对辖区内的所有危控区进行数据的整理和录入；

（4）危控区在电网规划和设备改造上的应用。

5技术经济效益

基于地理信息和网格化的危控区可视化管理，对于推动我国电力行业的危控区管理的技术具有十分重要的意义，将使危控区的管理建设从传统的电子表格、文字文档和CAD图形的管理模式向开放、协同、可视化的方向转变，并最终把智能配电网建设融入到智慧城市建设中去。通过信息管理工具的建设以及后期用户的试用，建立防汛危控区的实时监测预警试点，并且达到数量10处的要求。可以预期的是，随着项目的不断进展及深化应用，本项目将产生越来越明显的经济效益与社会效益。