基于感知终端在供电台区可视化中的应用

黄国康

摘要：通过对低压出线、表箱和智能电表安装感知终端，实时获取电流、电压、功率等电气数据，对供电台区和用电客户用电情况进行实时的在线监控，实现供电台区停电事件主动上报，辅助故障抢修快速定位故障，有助于提升配抢指挥主动发现停电事件能力与低压抢修复电效率。

关键词：感知终端;供电台区;在线监控;故障定位

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）11-0108-02

0 引言

传统的供电台区[1]，一旦发生故障造成用户停电，首先感知停电的是用电客户。用电客户发现停电后，通过电话通知供电部门抢修。供电部门抢修人员接到报障通知，达到现场进行故障排查。排查找出故障点后，抢修人员对故障点进行抢修复电工作。

从以上整个停电-定位故障点-抢修复电过程中，可以发现停电事件的信息是通过用电客户-供电部门-抢修人员之间进行传递，即人-人传递。这样的模式，一方面体现出该模式是一种被动抢修的模式，延长了抢修复电的时间，另一方面无法实时监控跟踪整个停电事件。

本文通过基于感知终端的应用，将供电台区进行可视化展示，实时监控整个台区的用电情况，并将被动抢修模式转变为主动抢修模式。

1 感知终端

感知终端[2]，包括线路终端、表箱终端和电源感知模块。

1.1 线路终端

线路终端，安装在低压出线的分支点或者分支箱上，用于监测各分支线路负荷情况，是否存在主干线路过载、三相电流不平衡等现象。

1.2 表箱终端

表箱终端，安装在表箱进线开关旁边，用于监控表箱运行情况，判断表箱是否存在停电、开关过流、漏电等现象。

1.3 电源感知模块

电源感知模块，安装在智能电表旁边，用于监控智能电表的用电情况，判断用电客户是否存在停电、空开等现象。一个电源感知模块可以与监控多个智能电表，上行通过485线与表箱终端进行通信。

2 可视化供电台区

可视化供电台区，由电源感知模块、表箱终端、线路终端、配变终端、集中器、数据采集系统、营配应用系统和服务指挥系统组成[3]，结构图如图1所示。

2.1 可视化供电台区安装部署

2.1.1 线路终端安装

通过在各个低压出线的分支点或者分支箱上安装线路终端，实时感知低压配网线路的运行情况，及时发现过载、失压、不平衡等故障问题，同时，实现对干线电流、分支线电流、台区电压的监测，为合理调整负荷分配以及规划新增变压器提供数据支撑，避免故障停电，安装示意图如图2所示。

2.1.2 表箱终端和电源感知模块安装

通过在表箱进线开关旁边安装表箱终端，采集表箱的运行情况和由表箱内的电源感知模块采集上送的智能电表运行情况，可以实现多点监测，及时发现用户超容量用电、失压、漏电、停电等情况，并通过上送信息区分表前表后停电，为用户提供针对性的排查建议，提升低压运维效率，安装示意图如图3所示。

2.2 实时数据采集部署

实时数据采集，包括低压数据和中压数据。

对于低压数据，升级集中器和配变终端，支持采集线路终端、表箱终端的电流、电压、功率等电气数据以及配电房的温湿度、安防等非电气数据。通过将采集任务下发到集中器，集中器根据下发的任务，收集线路终端、表箱终端、配电终端上送的电气数据和非电气数据，并通过4G公网或无线网络传输到数据采集系统。对于中压数据，运用三遥技术，将中压开关的三遥信号通过调度网络传输到数据采集系统。

2.3 实时数据应用

2.3.1 服务指挥系统

结合实时采集到的低压出线、表箱终端、智能电表的电流、电压、功率等电气数据，以及营配系统的停电事件数据，以GIS图为地理底图，将相关数据加载到GIS图上。通过不同的颜色渲染，实时展示供电台区用电情况。同时，按专题图和分图层等主题模式，实时展示计划停电事件和故障停电事件，及时掌握停电事件的相关信息，快速定位停电台区和用电客户[4]。

为开展故障抢修，将服务指挥系统与APP一体化运转，通过实时获取终端采集用户故障的感知数据，系统通过分析采集到故障信息，自动研判故障类型和故障段位置，并将研判结果发送至配抢人员与抢修人员，停电的用户同样可以接收到相关的告知解释信息。抢修人员根据APP的准确故障定位，赶赴故障现场，节省了以往巡线确定故障段位置后，才能进行故障隔离与负荷转移所耗费的时间，有效提高抢修效率和客户满意度。通过GIS地图全景显示当前抢修队伍和工单的分布情况，支持抢修工单的实时查询和分析，为抢修工作提供最优调度，实现了故障抢修的自动化、智能化和可视化管控，实现了抢修模式从被动抢修向主动抢修转变。同时，为客户停电事件全过程监控及配网抢修提供全面的信息化技术支持。

2.3.2 供电台区综合评价

获取采集系统、客户报障、低压抢修、线损抄核收等数据信息，采用机器学习、语音转换、分布式存储等技术结合外部环境因素，建立客观全面并有维度划分的台区指标评价体系，建立供电台区“健康档案台账”形成“发现问题-解决问题-结果反馈的”问题闭环解决机制[5]。提升供电台区低电压、重过载、档案准确性、三相不平衡、用电性质等问题的预警能力，为用电检查、转供电、负荷割接、线路分流等问题的短中长期解决方案的制定提供科学依据。

3 结论

基于感知终端的供电台区，实现了电流、电压、功率等电气数据的实时获取，达到实时监控供电台区和用电客户用电情况，为故障抢修中的快速定位故障提供可视化支撑作用，并实现了低压停电事件的主动上报，使抢修模式由被动转变为主动，为提升配抢指挥主动发现能力与低压抢修复电效率提供技术支撑。

参考文献

[1] 徐升.物聯网在配电网运维管理水平提升中的应用分析[J].通讯世界，2016（3）：128-129.

[2] 张文亮，汤广福，查鲲鹏，等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报，2010，30（4）：1-7.

[3] 宋艳，王笑棠，卢武，徐璟.基于物联网技术的智能终端设备感知技术现状分析[J].电器与能效管理技术，2018（21）：53-59.

[4] 吴厚月，魏静.基于物联网的小区消防动态监测系统[J].信息与电脑，2019（1）：134-135.

[5] 陈亮，吕斌斌，方勤斌，王国帮.基于智能电表海量数据的台区运行态势分析与应用[J].电力大数据，2019，22（2）：74-80.