配网抢修图形支持系统的开发与应用

姜景琨

摘 要：针对用于帮助配网抢修人员远方判定事故原因和制定事故处理方案的技术支持系统缺失的现状，结合该类系统缺失而产生的实际问题，提出明显区别于传统系统的架构及功能设计方案。实际使用表明，该支持系统能够解决配网抢修业务中的突出问题，还对设备台账的准确性，资料的保密性有促进作用，为配网高级应用的开发数据有促进作用。也为类似的数据支持类业务问题提供了一套简单可行的解决方案。

关键词：配网；故障处理；配网支持系统；配网地理信息；数据支持

中图分类号：TM73 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0052-02

近年来，虽然各类配电网业务系统在国家电网公司范围内逐步推广应用，但由于系统功能的局限性[1-2]，始终缺乏一套能够帮助抢修人员在到达现场之前判定事故原因和制定事故处理方案的技术支持系统。由于此类系统的缺失，在实际工作中往往会出现以下问题：

（1）因配网设备种类、型号繁多，产权所属复杂，在事故紧急处理时，抢修人员在前往现场之前无法快速判定所需携带的抢修物资，造成备品备件准备不充分或型号不符合，需返回驻地重新领取。

（2）配网设备部分类型的缺陷由于经济性原因较难实现远方监视[3]，因此在依靠用户报修故障描述判断事故原因和位置时，常出现故障描述不清、描述错误等情况，运行人员缺乏可靠的技术支持手段加以甄别。

（3）低压设备产权所属复杂、分界点较难判定，故障设备与各电源点间联络情况不清晰，常造成产权所属单位事故责任纠纷、故障点判断不准确等问题，延误事故处理。

（4）当发生10kV大范围停电事故时，由于涉及停电用户及停电线路较多，运行人员短时间内较难把握事故的影响范围，无法及时响应用户的咨询需求，甚至可能产生遗漏送电的现象。

上述各问题不但影响了故障停电恢复的速度和供电可靠性指标，还容易引发因停电造成的各类投诉和经济纠纷，是配网抢修工作中待解决的重点问题。

1 支持系统需要解决的问题及应用现状

为解决配网种类、型号繁多，短时间内无法确定抢修所需物资的问题，需要业务支持系统能够完整反映配电设备基础信息；为甄别故障设备实际位置、类型与用户描述的一致性，需要一套含配电箱（柜）、电缆、架空线走向的地理位置信息的工程图纸；为了实现产权界定、各设备间联络关系的快速判定，需要能够反映10kV及以下配电线路联络关系、产权所属的图集；为响应用户的咨询需求、保证不发生遗漏送电现象，需要高低压各供电设施的供电范围示意图；为了保证上述资料能够切实使用在对速度和准确性有很高要求配网抢修工作中，除了上述业务功能外，系统应具有便于携带，较高的时效性、便利的检索功能等基础功能特点。

目前推广应用的系统在业务功能、基础功能上都未能很好的解决上述存在的问题：能量管理系统（EMS）虽然能够清晰呈现10kV配电设施的运行状态和联络关系[4]，但缺失其他功能，且无法实现图形内字段检索、不满足便携要求；生产管理系统（PMS）中配网抢修地理信息模块（GIS）虽能呈现10kV及以下电压等级的设备位置和线路走向[5]，但由于其独特的建模方式导致其切换、载入缓慢无法满足快速性要求，且无法实现图纸批量导入即无法保证数据的时效性；其他各类移动应用程序的开发[6]，在功能设计上偏向对配网抢修工作过程的监督、管理、统计和评价，与解决抢修工作中的重点问题所需技术支持功能存在较大差距。

在充分总结上述已推广的系统在使用过程中表现出各种功能缺失问题的基础上，结合使用人员的技术水平和作业特点，配网抢修图形支持系统在业务功能、数据结构、系统功能特点三个方面在设计和使用效果上较旧系统有明显的改善。

2 图形支持系统构架及功能

2.1 业务功能

为解决配网运行及抢修业务存在的问题，填补业务支持功能领域应用系统空白，配网抢修图形支持系统在业务功能上采用数据、运行平台分立构建的思路，即各类图形台账数据采用转化和批量导入的方式形成，平台的构建完全独立于图形数据。为解决配网抢修工作中的重点问题，导入图形台账应能够充分反映以下信息：

2.1.1 查询配网设备产权分界点

针对配电网事故处理过程中遇到的产权复雜、故障处理责任不明确的问题，系统需清晰呈现产权分界点上各设备的地理位置、供电范围及其电源点分布。图形支持系统通过导入“设备产权归属列表及供电范围地理图集”清晰反映各专变、公变和配电室供电范围示及产权归属、电源点的位置，让使用者能够快速将各类停电事件委派给正确的设备维护责任单位处理。

2.1.2 查询高、低压线路走向

由于高、低压电缆线路多采用隐蔽布设的方式，在发生缺陷或故障时较难判断线路的电源点及联络情况，需查阅资料并根据线路走向和负荷特点进行识别和判断。图形支持系统通过导入“环网设备、箱变及配电室地理位置分布图及联络电缆走向地理图集”既反映了10kV及以下电压等级柜、箱式设备地理位置等信息，又能通过图示信息给出现场线路走向，实现隐蔽布设线路的正确识别。

2.1.3 根据用户名称查询电源点位置

根据用户描述的故障现象及户名或地理位置，判断其电源点、发生的故障类型和应采取的措施是配网抢修人员必备的业务技能。图形支持系统通过导入“10kV正常运行方式单线图集”，直观反映10kV各环网单元、架空分支联络关系及所带用户名称和用户（变压器容量等）基本用电信息，在遇到10kV大面积停电事故时，能够快速确定全部停电用户名称。

2.1.4 查询其他类型的业务资料

如通过导入“10kV特殊运行方式图集”查询特殊方式下负荷转供方法，导入“月度检修计划”查询计划检修停电措施及事故处理预案，通过将不同的资料和记录转化和导入，实现系统业务功能的可扩展性，保证为配网全业务提供技术支持。

2.2 图形数据结构

为保证响应速度，数据批量导入等功能，配网抢修图形支持系统在测试了多种标准类型的数据存储、转换、查询和传输性能之后，最终选用PDF/Archive（PDF/A）标准（ISO/DIS19005-1）。它不仅能够实现与标准CAD格式工程图纸的方便转化[7]，而且图像中的文字经处理后可变为独立矢量即能实现了检索功能，采用拼接方式将独立的工程图纸拼接成图集，还保证了系统数据的完整性以及浏览、查询的快速性。

2.3 系统功能

为确保配网基础资料的安全性，满足基础功能需求，配网抢修图形支持系统使用Foxit MobilePDF SDK开发[8]，可运行于Android2.2、iOS 5以上系统的移动设备。不仅保留了浏览，导航，创建、搜索、注释、保护、文本提取等功能，还扩展了用户登录解锁、文件局域网传输、云平台共享等功能模块，实现系统加密保密、点对点传输和文件版本控制等多种主流功能。

3 效果评价

2016年配网抢修图形支持系统在银川地区投入使用，至今已完成对各类业务相关图形数据的绘制、图形更新流程的制定及专用平台的部署，系统在解决配网抢修工作重点问题的过程中产生了显著的效果：

（1）在2016-2017年间多起小范围的电力故障发生时，抢修人员通过查询设备基础资料结合基本经验实现了故障概况的远方判断，保证了携带充足的备件出发。较2015-2016年度相比，因材料准备不充分导致的故障延迟处理现象明显减少。

（2）用戶报修信息的二次处理工作质量明显改善，即已实现结合位置信息和设备部署情况能够准确核实用户报修信息的真实性，并采取合适的处理措施，大幅减少了抢修资源的浪费。

（3）在遇到设备故障处理责任不清时，通过使用系统查询产权分界点等信息，故障研判人员能够判定故障设备的产权所属，并能提供准确的判断依据，最大程度上避免了因产权和故障处理责任不清而造成的推诿和延迟处理现象。

（4）在几次较大范围停电事件中，运行人员通过使用系统查询“单线图”核对各间隔用户名称的方式，快速完成对不属于环网设备停电区域的报修记录筛选工作，保证了用户停电咨询的答复工作，未产生遗漏送电、遗漏非停电区域报修记录等现象。

4 结束语

（1）配网抢修图形支持系统针对原有系统功能上的不足，结合实际业务需要进行功能架构设计，使用较为成熟的技术手段实现了预期功能。

（2）将传统台账资料更新和维护方式和图形系统的浏览查询功能相结合，通过批量转化和导入等方式，既减少了数据更新维护的工作量和工作难度，又避免了传统系统数据录入方式造成的数据质量问题，大幅增加了设备台账资料的使用率。

（3）采用专用的平台浏览配网图纸及台账类数据，使资料的使用和传播方式更加规范，消除了采用外部方式传播内部资料的泄密隐患，为配网高级应用的开发数据基础支持，也为其他类似的数据支持类业务问题提供了一套简单可行的解决方案。

参考文献：

[1]张明，王志远.配网抢修系统的研究[J].电工技术，2016，2：21-23.

[2]郑元兵，朱韵攸.配网抢修管控平台的设计与应用[J].电力信息与通信技术，2015，13（8）：54-57.

[3]孟庆海，朱金猛.基于可靠性及经济性的配电自动化差异性规划[J].电力系统保护与控制，2016，44（16）：157-161.

[4]钱静，施毅斌.智能配电网模型信息集成技术研究[J].电网技术，2013，12（37）：3535-3539.

[5]周驰，郭宝.生产管理系统与电网GIS平台集成应用分析[J].电力信息与通信技术，2011，9（2）.

[6]胡扬波，王成现，袁杰.配网抢修移动应用系统的设计与实现[J].江苏机电工程，2014，33（3）：49-52.

[7]黄新荣，刘颖.从ISO32000看电子文件长期保存格式标准的发展[J].档案学研究，2013，2：42-46.

[8]刘红军.利用FoxitReaderSDK开发PDF阅读器的研究与实现[J].软件开发与设计，2008，14：20-21.