配网故障快速复电系统中多系统信息集成技术的应用

国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 李聪睿 秦 婷 李 烽

在整个供电系统中，配网的运行质量直接影响到终端电力输出的质量。由于整个配网的运行情况较复杂且终端用户较分散、各处密度不一样，而且受到各处地理环境的不同影响，使配网一旦出现故障时不能第一时间内进行快速解决，从而影响到了用户用电感受，对用户生活及对社会的经济活动产生影响。鉴于此，需建立一个配网故障快速复电系统，在出现故障时能快速提供故障信息给电力系统维护人员，提供维护的工作效率。并通过该系统实现配网故障维护的进度信息反馈，实现整个维护过程的控制[1]。

1 多系统功能介绍及信息交互

配网自动化系统。通过对远程数据的采集，并将数据传输给计算机进行数据的存储和分析处理，从而实现对配网整个运行情况的监控。具体的功能有支持对配网线路的索引、实现对主站单线图的操作、对配网线路的曲线进行调阅查看、对主站流程进行管理等。为实现配网自动化系统的功能，它的骨干网要通过路由器及通信网并与各个供电局的工作站连接构成有效的网状控制，实现各供电局对所属地区电网的运行状态监控和日常的维护工作管理[2]。另外，在配电网线路中的自动化操作中，可通过该系统实现远程遥控指挥、遥测的功能。

配网生产管理系统。与一般企业生产管理类似，电力生产后要得到适当的运行和管理才能被有效使用，包括电力的计划管理、设备的运行管理、故障管理、日常维护管理、调度管理等方面。整个系统是建立在对同一数据库进行分析管理之上操作的，这样不仅有效对各系统进行统一操作且大大减少出错的可能性，使管理更加规范化[3]。该系统为配电网系统的有效运行提供了可靠保障，各自构成可以有效进行数据的传输，实现数据交换，提高了共享性。为故障出现时快速复电提供业务功能的交互。

配网地理信息系统。能提供配电网中各设备台账信息。在出现故障进行抢修时，为尽可能快速复电，需借助该系统快速定位故障区域，并将信息传递给电力系统抢修人员，还可在配网系统中对配网设备的连接关系进行修改。此外，通过将配网中的各设备进行连接并结合配网系统的地理信息，反应出配网设备在地理上的连接关系，有助于配网日常运行的指导。

计量自动化系统。该系统中能实现对电力使用情况进行抄表、电力错峰管理、使用负荷监管等功能，支持遥测系统的运行，并对大客户的用电情况进行管理。计量自动化系统能实现数据的自动采集，采集的数据对象包含电网中各变电站、台区、配变和线路以及相互间的关系数据、所有客户的用电量、客户档案资料、各线路处的电压、电流检测数据等。这些数据的采集和管理，为整个配网的安全稳定运行提供了强大的数据支持[4]。通过该系统实现电力系统中负荷的使用情况、线损、供电质量和负载率进行分析，并能实现对配网故障快速复电系统通过配变电压等相关信息。

2 配网故障智能诊断功能设计与应用

2.1 配网故障智能诊断功能的设计

配网故障智能诊断平台是根据SCADA系统的数据对电网进行监控。从大量的数据中进行筛选并通过一定的逻辑推理进一步处理，判断出故障类型等信息。如遇到无法判断的故障信息就通过显示屏来操作确认，最终实现故障警告的精准判断，并通过对接进行输出发布，以便告知管理人员。

由于故障警报的信息数据非常多，系统采集到后根据逻辑关系进行筛选，并将警告信息分为三类：现场各设备上送的SOE报文信息，包含报文的内容、动作时间等；SCADA/EMS系统前置服务器所接收到的报文信息；电力调度员对SCADA/EMS系统中监控到的“光字牌”告警信号进行确认的相关信息。当开关组合报文被形成后，会通过推理机事先制定好的策略对报文信息进行判断，确保输出结果的准确性并实现命令的自动发布。因此，告警信号要根据严重程度进行分类，并各自按照事先制定好的策略进行分析。

2.2 配网故障智能诊断成效分析

通过强大的人机交互界面为调度员提供便捷、直观、简单的操作平台。各配电网根据自身特点在界面中实现监控画面的实时分析，并实时发出告警信息，协助对故障进行处理。平台的智能分析处理系统实现数据共享，提高故障抢修的工单、签收、短信等功能。根据实际系统测试可知，整个快速复电工作环节大约节约90%的时间。该系统技术瓶颈在于对告警信息的智能分析、功能参数的控制、知识库的管理等。由于告警信息内容繁多且形式多样化，为提高处理效率，首先要对所有的信息进行筛选过滤，提高系统的处理效率。借助于人工智能技术，通过规则的制定，同一开关事件的信息进行组合并形成矩阵，每个流水报文组合形成独立的信息包。

2.3 配网故障智能诊断的应用

通过配网智能诊断平台能大大提高事故的处理效率，实现电力系统中各业务的信息传递。尤其是故障点发生在环境比较恶劣的地方，智能诊断处理带来的好处体现的更加明显。以广东某地一处10kV配电网为例：由于雷暴天气使配电网线路多次跳闸，由于配网故障智能诊断平台的使用，在事故处理方面发挥了巨大的作用。据信息记载，当日系统共受到各类告警信息205个，其中和配电网故障相关的83个，系统进行成功诊断的75个。由于滇西系统频繁跳闸，维护人员需及时对故障点进行定位、跟踪维护进度、维护指挥等，该系统发挥了举足轻重的作用。每个告警信息都基本控制在10s内就处理了，不会造成告警信息的堆积。因此，该配电网智能故障诊断平台的应用，极大地提高了调度员的工作效率，通过快速复电提高了客户的满意度。

4 配网故障定位功能设计与应用

基于故障指示器的配网故障定位功能设计与应用。故障指示器的配网故障定位系统组成为故障指示器、集中器和主站三大部分，由故障指示器拓扑分析、同线路故障事件匹配、电流跳变及配变失压告警匹配和普通断路器分析等模块组成。故障指示器拓扑分析模块通过GIS拓扑分析可获得定位故障区上游和下游指示器，并将该段区域范围发给配电网自动系统，最终传递给调度员[5]。普通断路器分析模块能通过访问配网的自动化系统设备模块来搜索故障指示器动作所在线路中是否有普通断路器，并将信息反馈给故障定位系统，使得调度员对故障线路的地理信息准确把握。

基于配变失压告警的配网故障定位功能设计与应用。当配变诊断到了停/复电告警时，会将这些信息传递给计量自动化系统主站，最终生成矩阵信息。根据逻辑推理形成的诊断结果传送到信息发布模块和统计模块。基于配变失压告警的配网故障定位平台可快速实现配变通电的诊断。而平台又能快速识别各类故障停电，实现快速定位故障。实现对抢修人员进行抢单并进行抢修抢单，极大地提高了抢修效率。

配网故障快速复电流程功能设计与应用。当配网出现故障后，智能诊断模块根据SOE的信息或计量自动化配变失压告警信息对系统进行分析和处理，同时生成故障处理记录。对该记录进行发布后生成故障日志并自动形成抢修工单，有助于抢修人员对故障的快速复电。故障日志事件中包含了故障线路发生的事件、地点、故障类型、继电器保护动作情况等。在强丢工单中，同时故障信息传递给抢修人员的PDA，通过对故障信息的详细描述，极大提高了复电的抢修效率。为提高客户满意度，复电系统还会将故障信息共享到停电信息池，用户访问停电信息池可获取故障信息，有助于客户的咨询解答。