配电网运行情况分析及智能运维决策生成研究

配电网运行情况分析及智能运维决策生成研究

白靖伟

内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电分公司  内蒙古鄂尔多斯市010300

摘要：目前关于配电网智能运维决策技术相关的研究比较少，主要都是运维管理理念的介绍，以及基于多源数据融合的故障评估、分析的研究。此外，构建了配电网智能运维管控平台，但主要是以解决系统数据来源多、数据集成复杂、分析内容不全面等问题，实现对业务过程中的过程、位置、工作、痕迹状态的实时管控等问题，尚未提出如何精准地指导供电公司开展运维工作。

关键词：配电网；运行情况；智能运维

  本文以配电设备全寿命周期管理理念为基础，基于现有配电网管理数据库，进行配电网运行情况深度统计、问题分析，并实现运维策略预案智能生成、运维检修预案智能制定，对实现配电网运行现状掌控、针对性的运维策略的制定，以及实现供电可靠性的提升具有实际意义。

1 配电网运行情况分析与运维策略智能生成设计框架

  利用现有的管理基础数据源(均来自现有配电网管理系统，例如PMS2.0、配电网运行管理系统、电网资产管理系统等)，实现运行现状统计，分析出存在的问题，并针对问题生成运维策略预案，预案经过校正形成执行性强、针对性强的可实施运维策略。主要目标有:

  1)实现配电网运行现状统计功能，对各级单位的设备、线路等运行情况进行横向、纵向统计分析，直观地展现各单位目前的薄弱环节以及需要重视的环节。

  2)实现配电网存在问题的分析功能，将配电网故障数据统计细化，直观地展现各单位故障的类型、产生的原因，具体到设备所在线路，并按照问题严重程度对线路运行情况进行排序。

  3)根据配电网运行现状与存在的问题，生成具有针对性的配电网运行策略预案，各级管理单位可以实现各自的不同级别的运维策略预案。并根据运维执行层的反馈以校正预案可行性形成最终运维策略以指导后续工作。

  根据配电网运行分析模型，以省级公司为单位，实现年度、季度、月度与周度，省级单位所辖供电公司，以及各地市级供电公司所辖区、县级供电公司的线路与设备规模、运行年限、过载与重载、升级改造情况等数据的横向、纵向对比。以国家、行业、电网企业的标准、规范与导则等为依据，筛选出不符合标准的运行情况，并输出设备或线路台账信息，形成各级单位各自需要重点关注的薄弱环节。另外，还可以根据不同阈值的设定(例如运行年限、过载等)输出同级单位之间的问题严重程度，为上级管理单位制定投资计划、管理方案提供支持。

2.2 配电网运行存在问题分析

  根据故障统计数据信息，以省级公司为单位，省级单位所辖供电公司，以及各地市级供电公司所辖区、县级供电公司实现年度、季度、月度与周度存在问题分析。

  1)通过故障设备类型、停电次数、复电时间、故障发生季节(月份)与时间、故障时气象信息、负荷波动信息等生成各种停电因素之间的关系，例如设备、停电次数与复电时间的关系曲线，搜索复电时间长的故障频发设备，并输出设备相关台账，记录设备厂家等信息，为后续线路改造、检修、针对性运维、季节性维护等策略的制定提供依据。

  2)通过故障产生的原因，获取所选区域常见的故障类型，例如，用户自维设备引发故障、外力破坏等，筛选问题较为严重的几种故障原因，作为后续运维策略生成的重点依据。

2.3 配电网运维策略预案智能生成

  根据上述分析结果，可以分别得到省级单位、各地市单位乃至区、县级单位存在的严重、迫切需要解决的问题。配电网运维策略预案生成过程如图3所示。

  1)将2.2节配电网运行存在问题分析步骤中所筛选出的数据信息清理分类，并导出故障所在线路的数据信息。

  2)结合2.1节配电网运行现状统计步骤中的结果，将同时属于故障线路又属于所处单位的管理薄弱环节线路(过载、重载、老旧等)，列为重点运维线路。并根据故障次数、复电时间、运行年限、过载/重载次数等因素将问题线路按照严重程度排序。

  3)根据各单位资金计划、电源布点改造等工程情况，将排序靠前的线路生成升级改造计划。

  4)在排除升级改造计划的线路后，对于剩余线路继续生成运维策略方案，例如对于夏季问题较多、雷雨季问题较多的线路，优先列入春季检修计划;对于冬季问题较多、冰雪影响较为严重的线路，优先列入秋季检修计划;对于处于自然灾害频发区域的线路，根据历年统计，生成季节性检修策略方案;对于大风天、鸟害等频发故障的线路，生成针对性定期排查运维策略等。

2.4 配电网运维策略预案校正与落实

  通过系统智能生成的运维策略预案已经具备了针对性与正确性，但是否具有实际的操作性还得通过具体供电区域供电单位根据资金、人员配置、装置配备等方面综合考虑。与以往不同，通过此运维策略预案的分析，新建工程、技改大修以及检修工作有了实际的数据支撑，不再是仅由现场人员经验判断。实现了从上级管理单位统筹计划、安排，利于实现精准投资，可靠性提升见效变快。

2.5 配电网运维策略执行层实践反馈与策略优化

  在运维策略的执行过程中，可以根据不同区域的现状对运维策略进行进一步细化与反馈优化，以实现差异化、精准化、高效的运行维护。例如，结合配电自动化、故障指示器等信息，自动隔离故障或准确发现故障存在的线路范围，并根据负荷转供实时数据以及线路与设备台账信息综合判断能否派遣不停电作业或进行停电维修。另外，根据以往的故障信息，结合供电负荷重要程度、天气信息等，生成线路短期运维巡检方案，以便派遣巡线人员开展针对性查缺，避免故障发生。

2.6 数据源开源反馈实现定期预警

  随着PMS、配电网运行管理等系统中数据，特别是故障数据的更新，可以定期更新以上步骤生成新的运维策略预案，一旦发现与已经生成策略预案不同，发现了新的严重问题线路或设备，就可以进行预警，引起管理与运维人员的关注，按需进行运维策略的局部修正。

结语

  针对目前配电网现状情况掌控不清楚，运维效率低，可靠性提升效果不明显等问题，研发配电网运行情况分析及智能运维决策生成系统。本系统基于现有PMS系统、配电网运行管理系统、电网资产管理系统、智能化供电服务指挥系统等，集成了配电网设备台账、运行、故障等多方面的数据，清楚地呈现了配电网实际情况与健康程度。基于配电网可靠性提升差异化实施的思路，通过长期的投入，改善网架、设备、电源等基础问题，并通过运维检修来快速改善由故障引起的停电，提高供电可靠性。本文介绍了配电网运行情况分析及智能运维决策生成系统的框架以及执行实例。通过近半年来的实际执行，供电可靠性提升效果明显，特别是故障引起的停电治理效果显著，同比减少34.6%。

  下一步，本系统中的数据清理、统计模块还会完善数据处理模式，加入机器学习算法，通过后续不断积累的台账信息、故障信息的数据库，更加精准地获取有用信息，不但可以优化现有年度、月度运维策略，还可以生成更加精准的设备类、区域类检修和检测方案，以支撑线路一停多用，实现基于配电网状态的运行维护。

参考文献

[1]胡亚琼，刘刚.提升配网精益运维的策略[J].山东工业技术，2017(17):205.

[2]徐玮，何安宏，于海平，等.配电网智能化运维管控平台应用功能架构探讨[J].机电信息，2017(33):58-61，63.