基于配电大数据的配电网故障停电影响因素灵敏度分析

基于配电大数据的配电网故障停电影响因素灵敏度分析

张 健

国网黑龙江省佳木斯供电公司， 黑龙江 佳木斯 154002

摘要：配电网作为电网的重要组成部分，是与客户用电密切相关的重要环节。配电网的停电分析与管理工作直接影响着供电公司的供电可靠性水平和客户的用电体验。因此，做好该项工作无论是对提升优质服务水平和企业社会形象，还是对促进售电量增长、提高企业效益都具有十分重要的意义。

关键词：大数据；配电网；停电；管理

1 配电网频繁停电产生的原因分析

进一步研究和分析发现，配电网频繁停电的产生，主要体现在两个方面，即非故障性频繁停电和故障性频繁停电。对于非故障性频繁停电，主要是番禺供电局在进行电网建设以及改造的过程中，没有合理安排生产计划，使得同一设备经常反复停役，进而导致配电网频繁停电。对于故障性频繁停电，主要是供电设备自身出现故障，最终导致配电网频繁停电。同时，短路过载等问题也会导致上级设备出现跳闸停电问题。此外，由于外部因素的制约，如恶劣天气和自然灾害等，导致配电网停电。一般季节性差异是故障性停电和非故障性停电的主要原因。例如，春秋季节施工较为频繁，停电次数也较多。

2 配电网停电信息的分析

2.1 配电变压器停运判定及损失电量估算

为了能够更直观、真实地掌握客户停电情况，并为进一步开展频繁停电分析、停电计划执行情况分析提供有效的信息支撑。利用用电信息采集系统配变电压、电流和表码数据对配电变压器停运情况进行分析。基于用电信息采集系统以15min为1个采集点获取的配电变压器电压、电流和表码数据对配电变压器停运情况进行研判。首先，利用经验筛除存在质量问题的异常数据;然后，将连续4个采集点无电压、电流值的配电变压器初步判定为停运，再进一步通过表码数据进行验证;最后，以前后第7天同时段电量平均值作为停运时段的损失电量。

2.2 停运类型分析

在获取用电信息采集系统配电变压器停运信息以后，根据调度自动化系统的开关跳闸、电流突变情况以及配电自动化系统支线开关跳闸、故障指示器告警等信息，研判属于单台配电变压器停运、分段线路停运、分支线停运或主馈线停运，同时结合计划停电以及线路故障跳闸情况判断是属于计划停电或者故障停电，及时主动开展停运类型分析，快速发布停电信息，拦截95598故障报修。

2.3 频繁停电预警

利用调度自动化数据、配电自动化数据获取线路或支线停电信息，并利用用电信息采集系统获取到配电变压器停电信息之后，将停电线路、停电台区同历史停电信息进行比对，对即将超过停电次数的停电线路、台区进行预警，严格管控对应线路、台区的不合理停电;对于已超过预警次数的停电，生成频繁停电预警督办工单，派发工单至相关人员，开展重点巡视、设备消缺、现场解释等工作。

3 大数据发展背景下配电网停电管理

3.1 强化从源头的把控

处理配电网频繁停电问题过程中，应结合生产单位上报的作业计划，对停役设备的频度进行科学统计，确保能形成该设备的停役频度值。当停役频度值达到阈值时，应第一时间向设备管理部门发布频繁停电预警，合理地对后续生产作业计划进行评估和调整。该控制方式主要针对非故障性频繁停电现象，所以比较适合生产任务较重的区域，能从计划制定源头进行把控和管理，避免影响配电网的良好运行。

3.2 合理应用大数据分析进行控制

解决配电网频繁停电问题时，应合理采用大数据分析。在明确实际现状的基础上，对设备状态信息数据库进行科学把控，以保证能将设备的相关信息全部融入到信息库，包括投运年限和生产年份等，然后合理应用矩阵分析法，对设备状态进行有针对性地预评估，最后结合预评估的结果，合理维修和开展巡视工作。该方式能最大程度降低设备故障率，进而有效缓解配电网供电压力。可在信息库中依照属性差异对信息进行分类。具体可分为两类，分别是个体信息和群体信息。其中，个体信息包括生产年份和检修信息等；群体信息包括故障率和平均运行寿命等。然后结合矩阵分析法原理，将两类信息分别对应横轴和纵轴组成坐标系，并在坐标轴上分别按一定标准进行刻度划分，构成四个象限。例如，可将个体信息中的投运年限和检修次数的比值作为横轴，将群体信息中平均运行寿命与故障率的比值作为纵轴。针对中心点的设定，可依照设备的具体现状进行调整，保障该方法的的合理性和可靠性。对于控制方法，不同象限应用差别控制策略。由于第一象限的设备运行状态比较正常，因此可根据常规方式进行定期检查。对于第二象限和第四象限的设备，管理部门应给予一定重视，加大巡视力度，尽可能缩短检查时间，以确保问题和故障得到及时的维修。由于第三象限的设备处于工作异常的状态，所以设备管理部门应及时更换和维修设备，强化巡检力度。该控制方式一般针对设备自身经常出现故障而引发停电的情况。

3.3 强化对现代化先进技术的应用

处理配电网频繁停电问题时，应结合实际情况，明确技术内容和实施方案，合理地开展各项工作。

第一，多计划捏合关系分析。以配网拓扑结构为基础，整合基建项目信息、生产计划信息及停电信息，分析不同类型基建项目和生产计划停电范围。以最大停电范围的计划为基础，搜索能够捏合到该停电计划的其他计划，结合其他计划偏离该计划的时间长度，研究多计划的捏合关系，发现能够统筹安排的项目或工作模式特征，以确保合理解决停电问题。但是，该方式研究工作量大，工作开展难度较高。

第二，构建配网停电计划智能化协同分析模型。运用历史数据探索分析、相似特征比较及相关性分析等方法，研究不同计划统筹模式对配网供电可靠性的影响。结合停电安排约束，研究建立配网停电计划智能化协同分析模型。探索最优协同模式求解方法，并研究停电影响程度计算方法，确保可从多个角度对配电网停电问题进行解决。配网停电计划智能化协同分析模型的构建需要经验丰富的建模人员，但是现阶段的番禺供电局中，技术水平高且经验丰富的人员相对较少。因此，应该强化人才培养，全面提升人员能力。配网停电计划智能化协同分析工具的开发主要是基于建立的配网停电计划智能化协同分析模型。设计配网停电计划智能化协同分析工具的框架结构，运用模拟—呈现的理念，以开发配网停电计划智能化协同分析工具。该工具能支撑配网停电计划智能化协同的多维度分析，更加精准、明确频繁停电的原因，并合理制定问题处理方案。但是，停电影响程度的评估定义需要多维度指标设计，所以需科学研究，结合实际情况有针对性地制定方案。

第三，配电网络的拓扑分析。配电网络的结构庞大且复杂，网络结构由于故障或负荷转移操作中开关的开合，经常发生变化。网络拓扑算法是配电网络分析的基础。好的网络拓扑算法应有效且直观，不仅能满足配电网自动化中不同高级功能的要求，而且能实现配电网络连通性的快速跟踪和识别，适应事件变化。同时，好的网络拓扑算法能节省存储空间和其他高级计算功能的时间。因此，处理配电网频繁停电问题的过程中，应加强对网络拓扑算法进行优化，以降低停电问题发生率。

4 结束语

配电网频繁停电一直是影响配电网良好运行和企业发展的重要问题。通过对海量配电网实时运行数据以及业务数据的挖掘应用，对现有的配电网停电分析与管理工作进行扩展和完善。相比过去，停电信息编译和发布方式更智能，能够更精准地服务于用电客户。停电计划管控手段更精细，能够更全面监督停电计划的执行情况。

参考文献

[1]李跃剑.配电网重要电力用户停电损失及应急策略[J].电网技术，2018（20）：270-276.

[2]李致军.基于GIS的配电网停电管理系统研究与设计[J].电气应用，2019（11）：244-246.

[3]周亚元.徐州城区配电网供电可靠性控制对策研究[J].中国农村水利水电，2017（25）：306-308.