基于“五位一体”的电能质量在线监测系统的应用

刘立杰，蔡鹏飞

(国网冀北电力有限公司承德供电公司，河北 承德 067000)

1 某公司电能质量在线监测系统应用现状

目前，某公司电能质量在线监测系统已实现了生产、经营台账的一本账管理和运行数据的自动集成，实现了各业务部门基础信息的统一集中和数据的互联互通。该系统便于农配网可靠性真实数据统计，但存在“重指标、轻应用”问题，忽视了指标数据的深度挖掘，系统应用水平较低。业务归口管理部门与各业务支撑部门沟通不充分，没有建立有效的数据分析应用机制，信息没有完全实现共享；数据挖掘深度不够，没有充分发挥基础台账与运行数据的“大数据”作用，对电网规划、大修技改以及设备运维、营销服务、物资采购等缺乏指导作用，对电网企业的发展没有起到应有的决策支撑作用。

2 基于“五位一体”的在线监测系统构建

基于“五位一体”(经济建设、政治建设、文化建设、文化建设、社会建设、生态文明建设)的电能质量在线监测系统深化应用要求：创新“311”数据深化应用管理模式，深化计划停电、故障停电和基础台账三维度数据分析，固化停电计划管理、质量监督和农配网升级改造辅助决策模型(3个典型应用场景)，建立健全可靠性管理机制(1个长效工作机制)，持续开展电能质量在线监测系统数据质量提升活动(1项活动)。通过分析基础数据和运行数据，实现多专业、多层级业务关联和数据共享，为电网规划、大修技改、营销服务、质量监督、设备运维、物资需求提供辅助决策。基于“五位一体”的电能质量在线监测系统架构如图1所示。

2.1 固化“3个典型应用场景”

2.1.1 固化停电计划管理辅助决策模型

(1) 对供电长停、重停进行统计分析。通过区域、设备、责任原因等维度对长停、重停的停电时长、时户数占比及影响的用户类型、用户数进行监测分析，为长停、重停情况的整治提供有效的数据依据。

(2) 对停电偏差率进行统计分析。重点对计划停电和实际停电时长以及单项工作中各阶段的时间偏差率进行监测分析，掌握了解相关类型工作的实际工作时长，便于后期精确指导检修定额的分配。

(3) 对停电计划执行率和临停情况进行统计分析。通过对各区域单位停电计划的执行情况和临时停电情况的统计分析，监控各单位停电计划执行情况，加强停电计划的刚性执行，避免基层单位停电情况随意发生。

(4) 月度、年度供电可靠性指标(RS-1)预警。通过对各单位RS-1的逐月达成及与计划偏差情况的分析排名，对达成偏差大的单位进行预警提示。

2.1.2 固化质量监督管理辅助决策模型

基于故障停电数据，分析属于责任原因的故障(设备故障、用户原因)分布，直观展现不同责任原因的故障数量，将故障多发的责任原因报送至相关专业部门(运检部、营销部)，从而采取针对性的整改措施，减少故障的发生，提升供电水平。

图1 基于“五位一体”的电能质量在线监测系统的架构

2.1.3 固化农配网升级改造管理辅助决策模型

对各区域、变压器、线路的绝缘化率、设备投运年限、线路供电半径和线路平均分段数等基础数据及计划停电、非计划停电等运行数据进行统计分析，定位出停运率较高的区域和设备，为日后的农配网线路升级改造提供数据依据。

2.2 建立“1个长效工作机制”

2.2.1 优化管理网络

建立主管领导负责制，健全包含规划、基建、营销、运检、调控等专业的“市-县-供电所(班组)”3级可靠性管理网络，落实各层级、各部门可靠性管理责任，明确基层单位工作内容和考核职责，创建可靠性专业网络A，B岗模式。安质部负责贯彻执行上级制定的可靠性管理规程、制度、标准，完成上级确定的可靠性目标。各相关部门负责优化电网规划、建设、运维、检修等各环节，提高电网网架、设备可靠性水平，并负责本专业可靠性数据的采集接入和维护分析工作。各专业室及班组按照可靠性管理工作要求，负责及时、准确、完整维护本专业可靠性台账、停电事件等相关数据，执行可靠性指标计划，落实可靠性工作措施。

2.2.2 健全工作机制

横向建立与运营监测中心的协调联动工作机制，纵向建立市、县“统一管理”工作模式。每周对电能数据质量和工作进展情况进行跟踪分析，统一工作要求，更新基础数据和运行数据，发布专业通报。每月组织召开专业协调会议，分析可靠性日常管理和指标提升过程中存在的问题，研究制定改进措施，解决重点和难点问题，推动专业工作开展。按季度发布可靠性相关指标数据，促进可靠性管理及相关专业管理水平的提高。

2.2.3 加强交流培训

采取集中培训、调研分析、挂职交流等多种方式加强专业交流，提升培训的针对性和有效性。针对管理人员，定期开展可靠性管理理念和基础知识培训，提高管理人员的可靠性分析应用能力；针对基层数据维护人员，组织开展可靠性基础知识及系统运维培训，提升基层运维人员对电能质量在线监测系统的熟悉程度。通过分层、分级培训，有效提升各层级人员业务水平，为专业管理和电能质量在线监测系统深化应用打下坚实基础。

2.3 持续开展“1项活动”

深化应用工作的有效实施，须基于可靠性数据的及时性、完整性、准确性，因此公司将提升电能质量在线监测系统数据质量作为一项长期工作，贯穿于整个可靠性管理工作之中。

2.3.1 建立市、县2级常态审核工作机制

为确保数据“三性”(准确性、及时性、完整性)，公司建立市、县2级常态审核机制，开展可靠性系统基础台账核查整改工作，每周抽查各地市10条配电线路台账维护的准确性，跟踪管控供电台账整改进度和维护质量。

2.3.2 明确数据源，规范数据录入原则

根据国家电网公司对电能质量在线监测系统建设的要求，确定数据工作的重点和难点环节，通过分析差异原因，辨别各系统数据正确性。以现场实际为标准，细化制定电能质量在线监测系统，建设各系统设备基础台账对应标准。扎实开展数据治理，持续提升电能质量在线监测系统基础管理。

2.3.3 强化电能系统专题分析和指标考核

为提升系统实用价值，细化、完善了该供电公司《2017年安全业绩考核指标体系》，将电能质量在线监测系统运维纳入重点考核指标，实行重奖重罚，切实提升指标管控力度。

3 具体案例分析

3.1 停电计划管理辅助决策案例

2016年，通过停电计划管理辅助决策监测到长时停电687条次、线路重停468条。公司协调运检、调控、运监等部门召开专题工作会议，深入查找问题原因，并制定整改措施，制定并下发该公司《电网设备停(带)电计划管理指导意见》，严格控制临时停电、频繁停电、长时间停电发生。2017年1—5月，该公司长停累计发生75条次、重停线路累计28条，长停和重停均得到了有效管控。

3.2 质量监督辅助决策案例

2016年，通过质量监督辅助决策监测到配网发生故障的原因中用户影响97次、自然因素62次、外力因素41次。对系统监测到的各类故障原因进行了详细分析，并且制定了以下几项整改措施。

(1) 针对雷击问题，积极采取多项措施，全面做好雷雨天气防范工作，确保配网安全可靠运行。

(2) 联合营销部门加强对用户设备的检查力度，对于老旧、存在隐患的设备，监督用户进行整改；对新投入的用户设备加装开关及保护装置；对部分无人管理的弃管小区进行改造，避免因用户设备故障越级影响配网设备的正常运行。

(3) 加强设备预防性试验和设备缺陷管理，建立配网隐患排查治理常态机制，加大隐患排查治理力度，对危及设备安全运行的缺陷和隐患立即进行整改。2017年1—5月份共发生10 kV线路故障67次，比去年同期降低6次。通过对故障的分析，公司强化抢修队伍的梯队建设，形成抢修人员、专业班组、社会力量三结合的抢修队伍，加强市区站所、配抢、用电检查等相关部门之间的配合，确保配网抢修工作快速开展并顺利完成，提升优质服务水平。

3.3 农配网升级改造辅助决策案例

2016年，通过农配网升级改造辅助决策监测到配网因设备老化、质量问题造成线路停电37次。根据设备原因造成的停电原因分析，发现城区配网部分设备存在老旧及网架结构不合理的问题，部分线路存在负荷转供及线路负载能力不足的现象。发现问题后，公司协调运检、配管办、发展策划等部门对线路的情况进行专题分析，通过申报工程项目加大线路核查及建设改造工作。

(1) 加大对配网设备的改造力度，针对老旧设备及小区进行更换。

(2) 提早进行规划，大幅增加开闭站数量和建设进度，提高开闭站的手拉手能力。

(3) 判断网架运行的弊端，积极通过线路切改进行负荷分配，缩短供电半径，不断提高供电质量。

2017年1—5月，配管办对配网加大了改造力度，共安排计划施工停电8起，使得配网的网架结构更趋合理化，线路更加坚强稳定。

4 工作成效

(1) 建立完善数据运营监测机制。与运营监测中心建立协调联动工作机制，将可靠性数据资源纳入公司大数据资源范畴进行统一监控，完善各部门工作职责，理顺工作流程，协同推进各专业管理。

(2) 数据质量显著提升。通过数据质量专项提升活动，明确了数据源，规范了数据录入原则，可靠性基础台账信息更加完整、有效。通过对系统维护人员进行形式多样的培训，使运行数据定性更加精准，从而确保了数据分析的真实性和有效性，为后续工作奠定了良好基础。

(3) 建立数据运营监测平台。运用信息化手段，建立数据监测平台，实现多专业、多层级业务关联和数据共享，固化停电计划管理、农配网升级改造、质量监督3个典型应用场景，充分发挥数据辅助决策作用，更好地服务于公司生产经营。