配电台区建设与改造智能决策系统设计和实现

郭宗岳　张莹

摘要：当前信息技术的飞速发展对普及数字化用电设备的应用发挥了重要的促进作用，因此配电台区的用户也逐渐提高了供电的质量需求。如果出现三相不平衡、用户电压低等问题，会对用户稳定的用电环境造成影响，还可能对企业生产线的稳定生产造成较大的损失。所以电力服务亟需通过合理有序的规划配电台区的建设和改造，避免发生相关问题，以提供优质的服务。本文分析了配电台区建设与改造的智能决策系统的设计和实现，以供参考。

关键词：配电台区；建设改造；智能决策系统；设计实现

一、系统结构的设计

（一）系统总体构架

配电台区建设与改造智能决策系统架构设计主要包括现场层、数据层和应用层。

现场层主要有整体配电台区的运行终端、各种台区运行指标及台區运行过程中相关气候和经济数据等；数据层主要是分类管理各种数据，并按照系统级的应用功能对这些数据进行抽取、划分和重组，根据具体的场景对仿真和实时数据环境进行定义，同时运用整体切面对基础台账进行管理；基础数据主要包括运用系统级接口异位采集准实时数据和导入的基础模板化数据。应用层主要利用各种算法对评估配电台区的供电能力和方案决策支持功能进行设计及有效应用，使其实现在线实时绘图。

该系统对底层用户电量数据至配电变压器运行数据全局统一管理，根据建立的定义数据规则，向系统数据层传输，并利用数据标签定义差异异动管理规则，使数据仿真层实现片面化管理，并建立可以使运行和基础数据实现双环境、双台账进行操作模式的仿真和模拟平行台账，利用相关算法使配电台区达到评估分析和辅助决策的目的，为配电台区管理的合理性提供了重要的支撑依据。

（二）系统的功能

该系统主要包括评估供电能力、支持方案决策、实时在线绘图、基础信息管理等功能。具体的表现为：

1.供电能力评估。该功能作为组成系统的主要功能之一，主要是根据配电台区的设备配置、负荷状况、网架结构参数等对台区供电的能力进行合理的评估，并利用仿真方法对台区提升供电能力的具体情况进行分析。

该功能模块主要是整体应用配电台区，对时间截面数据进行有效的应用，并对配电台区区域的地理和气候特征进行选择性加载，然后分别从电压、负债率、线损率、三线不平衡度等的核心指标评估配电台区当下的供电能力，然后对配电台区当前存在的进行合理的分析；分别利用管理和技术措施仿真方式，完成应用即席在线仿真、在线变更自由拓扑、调整全局数据、分析智能场景等功用。通过采取系统引导式仿真决策手段，整体对建设改造台区的费用进行估算，对基层单位合理的申报项目储备决策提供有效的支持。

系统以配电台区的电气设备为唯一对象对其进行仿真操作时，通过有效的隔离台区的运行数据，并合理的对和截面数据有关的运行数据和台账信息进行仿真对象表划分，全过程跟踪并对仿真过程的管理进行实时分析，通过联动整体动态，仿真操作没进行一步，便在分析全局拓扑时对潮流算法进行合理的调用，并通过对菜单动态展示技术进行有效的应用，对当前配电台区告警信息实时获取，在此过程中应注意对决策支持库进行合理的应用。

2.支持方案决策。该功能作为系统重要的基础功能，主要是利用模块化设计，可以实现独立的分析台区重要的设备的目的，对基层人员适合配电台区对使用的配电变压器和导线的型号进行选择提供良好的基础。该模块的双选和多选的配变功能，通过对全生命周期配变经济选型算法进行合理的应用，来分析和对比不同型号的配电变压器的性能，分析其电量年销和年平均增长率，对配电变压器在配电台区规模和负荷及运行费用进行制定的情况进行评比分析，进而为需要的配电变压器选择合适的型号。对导线的选型主要采用经济电流密度算法，提供针对配变容量和户均负荷等的选型方法，并在选型的过程中指定各种相关指标。另外系统主要是提供模块式的工具化应用和通信接口，不仅为规划调用提供了方便，还可为输出提供独立的接口。

3.实时在线绘图。该功能作为系统仿真操作、评估供电能力的基础，是以配电台区矢量图形为基本依据，在应用配电台区仿真规划业务的全过程中贯穿，整体利用图形模式进行操作，在此过程中把数据遥测、设计图纸、设备台账、台区模型等有效的结合起来，是一种比较实用的图形应用工具。在业务应用的方面，耦合唯一的数据库与图元设备台账的标志，也就是使图元同时具有遥测、拓扑和设备等属性，并把配电变压器、线路和用户对整体图形进行构建等的关系进行有效的组合，使配电台区形成其管理属性，即通过科学的整合图形坐标和设备归属标志，为统一构建图模创造了有利条件。

4.基础信息管理。该功能主要包含的模块有管理和维护配电台区的台账、各种型号的导线储备数据和配电变压器等对数据提供支撑的各种功能。

二、系统的实现

供电公司在进行建设和改造配电台区智能决策系统试点及其应用的过程中，可使配电台区管理效率得到提升，使用户的供电质量得到有效改善，并使用户增强满意度，因此供电公司主要在配电台区设计规划管理中进行使用，使当前配电台区运行时的不合理的建设规划预算、三相不平衡、电压值低等问题得到有效解决。

该系统在山东某县公司进行试用的过程中，通过校验历史数据，得出配电台区试点所有的仿真评估的结果符合现场具体运行情况；通过科学的评估和分析配电台区的运行数据，并对阶段性的管理措施进行有效的应用，可以使电压低等的情况得到有效的避免。

三、结语

综上所述，建设与改造配电台区智能决策系统可以对配电台区的运行和管理创造有利的条件支持，可以使资源配置得到优化，并防止发生重复改造台区的情况，使改造的质量和效率及配电台区自动化运维管理水平得到有效的提升，使其人力资源成本降低，并根据系统提供的决策方案合理的选择最优设备选型、台区布局模式和供电方式、配变配置容量等，最大限度的节省全寿命周期费用，最终达到进一步提升建设改造配电台区效率的目的。