面向大数据分析下配网主动式运维分析

余辉雄

（广东电网有限责任公司公司江门供电局，广东 开平 529300）

0 引 言

随着配电系统自动化与信息化的发展，供电企业陆续建立监控电网运营信息平台。利用大数据分析技术，可以从电网运行数据中自主判断电网运行的异常状况，自动向配网运维班组推送预警信息，强化配网运维工作，消除安全隐患，减少停电事故，进一步达到主动检修的目的[1]。

1 配网主动式运维系统总体架构

1.1 平台整体设计

支撑配网主动运维管控平台的信息技术包括物联网、移动互联、云计算与大数据等，其有机融合了配电自动化、PMS2.0 及其他专业数据，进一步建立集合了管控运行、问题分析、过程督办及绩效评估等操作的闭环管理程序，创新了数据运检业务，全面提升了运行效率，改进了运检工作。运维管控平台总体框架如图1 所示。

1.2 平台体系架构

结合大数据分布、存储与运算技术，平台体系架构由下至上可分3 层。

（1）智能感知层，将配电自动化系统、调度自动化系统及用电采集系统等作为基础，将信息发送、数据总线、数据抽取与大数据云平台接入。

（2）数据融合层，系统数据进入配电网，结合数据资源模型，全面清洗、整理数据。配网模型的资源中心通过大数据云平台实现，并逐步发展基础数据服务与微应用服务，通过数据服务推动业务开展。

（3）智能决策层，基于大数据云平台的云计算与微应用服务，合理管控各类业务需求，进而建立主动式运维平台。

图1 配网运维系统平台图

2 基于大数据的配网主动运维设计

2.1 功能模块

（1）实时监测模块

运维系统通过配网实时监控并获得数据，利用配网监控窗口操作并将设备运行状态提供给维护配网人员[2]。配网运行状态包括3 层构架，第一层分布了配网数据图，可以显示数据，通过信号灯提示配网的运行状态；第二层展示配网的配电柜，进而获得监控配网设备的相关数据，还通过信号灯对配网运行状态进行显示；第三层监控配网状态，提示配网监测告警状态。此功能模块可实时监测配网的运行状态，将配网运行时间、电压、电流及跳闸次数等参数提供给对应的客户。

（2）故障检测模块

对配网故障进行备案，对配网工单分配、回单填写、维护调度及跟踪回访实行分析，用户在回单上填写配网发生的故障，并反馈在运维系统的网页中，回单直接录入运维系统的服务中心，便于工作人员及时处理，准确检测配网的故障。

（3）巡视维护模块

运维系统的维护模块发挥了关键作用，工作人员应研究配网的使用和运维功能，具体包括配网设备的运行和采集、查询及维护信息，进而完成整体与分片维护配网操作。系统中导入巡视卡，自动监测与巡视项目。以灰色呈现在巡视卡中，这部分项目无需现场巡视。当利用移动终端巡视时，下载巡视卡。

（4）展现模块

该模块运行特点是通过运维系统管理配网的信息，为决策人员提供工作平台，联系了系统与用户，包括配网的门户组件、报表处理组件等。配网的门户组件可整合数据及提供个性化平台，展示配网界面，获得用户的认可，配网报表处理组件的作用是保证信息安全，通过图形与表格显示信息，配网的网页组件包括一部分配网的界面组件。

（5）告警管理模块

告警处理是统一将配网的告警信息传送至平台，进一步压缩、过滤数据。告警过滤是按配网的需求设计操作步骤，向运维工作人员发送过滤的符合条件的信息，工作人员对过滤条件及时修改与查询，告警过滤是基于不会干扰查询告警的事件操作，过滤告警信息。告警压缩是配网监控系统反复接收告警信息，自行消除重复的信息，仅保留第一条信息，并向运维人员反馈重复上报的次数[3]。

2.2 运维评价

利用配网的系数构建运维模型，对运维设备的经济寿命与损耗进行科学计算，科学评价负荷点的可靠性，设定负荷点的标准，从而顺利完成运维评价。

计算设备故障率的依据是运维模型，表达式为：

其中，配网系数为Ke，配网曲率系数为C，评价配网设备的值为Ise，配网发生的故障率为P。为了对主动运维设备的经济寿命进行有效控制，需科学计算：

其中，配网设备为CP，主动运维所需成本为CIC，运行成本为COC，维护与故障成本分别为CMC和CFC，配网主动运维损耗计算如下：

其中，配网运维损耗为LE，运维时间为t，运维所需电量为PP，维修带来的电损即运维过程产生的故障成本，表达电损失的公式为：

其中，损耗的电量为EL，配网的最初电量为PS。综合计算，科学评价负荷点的可靠性，具体是对系统负荷点供电能力进行合理评价，这是评估主动式运维的依据。

3 配网主动式运维系统设计结果分析

利用OPEN3000 及EMS 运维系统，获得系统的配网负荷，向模型导入，并科学划分系统的通信业务。选择配网主动式运维方法检测风险，科学划分为四级风险评级，其中四级为最高级。运维风险评价如表1 所示。

表1 运维的风险评价

由表1 可知，失电配变取决于失电配电的变压器，在主动运维的研究中，提出19 个失电配变个数，失去124 个负荷，失效率为30%，最终的风险等级为一级，利用传统方法，计算失电配变个数为53 个，失去配网负荷为259 个，运维失效率达70%，风险等级为四级。通过比较发现，运维失负荷与失效率都偏小，风险不高，进一步说明本文提出的配网主动运维可靠性极高[4]。

4 结 论

本文以提升配网设备管控力为切入点，基于大数据建立配网运维管控平台，进一步围绕运检业务实现管控操作，形成闭环管理的程序，为在线分析电网实时数据提供了条件。保证配网的稳定、安全运行，将优质与便捷的电力服务提供给社会。