基于大数据的配电网停电分析与管理

，， ， ， ， ， ，卓雯

(国网四川省电力公司德阳供电公司，四川 德阳 618000)

0 引 言

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。配电网停电分析与管理工作涉及调度、营销和生产等多部门业务以及调度管理系统、营销SG186系统、生产PMS系统等大量数据信息，具有涉及部门面广、数据信息量大的特点。目前工作中仍存在停电信息无法精准通知到户、频繁停电和未按计划停送电等管控不到位问题。

目前，大数据已在全球范围内被广泛应用于商业、电力、石油等数据密集型企业，以提高企业管理水平与行业竞争力[1-4]。而配电网网络规模大、设备种类多，配电自动化、用电信息采集等各类应用系统累积的海量多源、异构的数据也呈现出大数据的各项特征[5]。如何有效地挖掘并利用能反映配电网设备运行状态的细颗粒度大数据，越来越受到学者关注和讨论[6-12]。文献[13-16]研究了大数据技术在配电网低电压、线损计算和主动抢修等方面的应用。文献[17]提出了基于大数据分析的配电网停电数据管理平台，但仅局限于大数据在故障停电的预警、告警和原因分析方面的应用，尚不能满足实际的配电网停电分析管理需要。

为了有效利用配电网“大数据”所承载的巨大价值，下面应用大数据技术，从停电信息编译发布、停电信息分析以及停电计划管控3个方面拓展完善现有的配电网停电分析管理工作，不仅能实现停送电信息对外精准告知服务，提升用户用电体验，同时有助于对内强化停电计划安排、执行与管控，有效减少频繁停电、停电计划执行不到位的情况，实现对停送电信息的全方位精益化管理。

1 数据及功能构架

基于大数据的停电分析与管理，全面融合调度自动化系统、配电自动化系统、用电信息采集系统、PMS系统、OMS系统、SG186系统、95598系统等营配调专业的实时运行数据以及业务管理数据，搭建了开放式大数据云计算平台，并以此为核心实现停电范围自动编译、停电信息精准告知、配电变压器停运研判、频繁停电预警以及停电计划安排与管控等功能应用，以满足用电客户在停送电信息方面的服务需求以及实现企业内部对停电分析与管理工作的精益化管控目标。

图1 配电网停电分析与管理数据及功能构架

2 停电信息编译发布

2.1 停电范围自动编译

利用大数据实现停电范围的自动编译，以提高停电范围编译的准确性和及时性。首先，从OMS系统自动获取计划停电信息，从调度自动化、配电自动化以及用电信息采集系统分别获取配电网10 kV主馈线、分段线路、分支线以及配电变压器故障停电信息。然后，利用PMS系统设备台账数据进行网络拓扑分析，根据计划停电以及故障停电信息中的停电开关设备，自动分析编译具体的停电设备范围。

图2 停电范围自动编译应用数据来源

利用PMS系统设备台账数据实现停电范围自动编译：从PMS系统中读取架空线路、电缆线路、开关设备、杆塔设备以及变压器设备等台账数据信息。通过架空线路“起始杆塔”和“末端杆塔”、电缆线路“电缆起点”和“电缆终点”、其他设备的所属杆塔或站房设备等信息还原电网的设备拓扑连接关系，在获取到停电开关设备信息后，以停电开关为边界点，采用广度优先搜索技术自动生成各停电开关影响的停电设备，实现停电范围的自动编译。

2.2 重要、敏感客户识别

不同类型的用电客户对停电有不同的忍耐度。对重要用户而言，突然中断供电可能会造成爆炸、火灾、重大设备损坏等恶性事故发生，需要及时、准确告知其停电信息，以便提前做好停电应急预案。对于多次致电或有过投诉记录的敏感客户而言，停电通知不到位则可能再次引起客户不满和投诉。因此，利用SG186系统客户档案信息、95598抢修工单和非抢修工单数据信息，设置一定筛选条件生成重要、敏感用户台账，并在停送电信息的停电客户中准确识别出该类客户，精准开展停电信息告知及服务工作。

重要、敏感客户筛选规则如下：

1)根据SG186系统中用户档案信息中的“重要性等级”字段，从系统中筛选客户形成不同类型重要客户的台账，包括：①特级重要用户；②一级重要用户；③二级重要用户；④临时性重要用户。其他类型重要用户可人工添加到重要用户台账中进行管理。

2)根据客户故障报修工单、投诉和意见等非抢工单历史记录生成敏感客户台账，生成规则包括：①在历史工单中有3次及以上报修记录的频繁报修客户；②有投诉记录的客户；③回访不满意客户；④客户社区经理提供的敏感客户。

图3 重要、敏感客户数据来源

2.3 停电信息精准发布

1)停电分析到户

实现停电信息精准发布的前提是停电分析到户。将计划停电和故障停电信息自动编译到具体的停电设备后，利用PMS系统与SG186系统设备的营配贯通关联基础，可以在SG186系统中查询到对应停电设备供电的所有客户，实现停电信息精准分析到户。

2)停电信息精准告知

停电信息分析到户后，将停电客户与重要、敏感客户台账进行关联比对，重点标识停电范围中的重要、敏感客户，并为该类客户有侧重地进行停电信息精准告知等服务。同时，将停电信息同步发送给台区经理，由台区经理负责对其所管理的台区客户进行停电信息告知。

获取客户的联系方式主要有：以SG186系统客户档案中的联系方式为基础，根据掌上川电APP中客户户号绑定的手机信息对客户档案中的联系方式进行更新，同时采用客户报修工单中的手机信息对客户联系方式进行补充。

3 停电信息分析

3.1 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15 min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。

图4 停电信息精准告知功能

其中，按照以下经验筛除存在质量问题的异常采集数据：将1天内出现10次连续大于4个点无电压、电流数据的情况，视为循环无数据问题；连续96个点无电压、电流数据，判定为24 h无数据问题。将这两类无数据问题作为异常数据，不再进行配电变压器停运判定。通过表码数据验证配电变压器真实停运，主要包括：①该段时间内无电量产生；②该段时间前后表码电量止度随时间递增无异常；③取该段时间前后各1个有数据的测量点，计算其电量差值。若该电量值小于前后相邻两个测量区间电量值平均值的2/3，判定配电变压器真实停运。

图5 配电变压器停运判定流程

3.2 停运类型分析

图6 配电变压器停运类型分析

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。

3.3 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。

4 停电计划管控

4.1 停电计划安排

充分利用历史停电信息、保电信息以及非抢工单信息，为停电计划安排提供参考。将停电申请信息在申请停电时间的前后一段时间内，与其他已执行、未执行的停电计划、停电申请、10 kV故障记录比对，来判断预安排的计划停电线路是否超过规定的停电次数，合理安排停电工作，实现“一停多用”或推迟停电工作避免引发频繁停电投诉；通过与系统录入的保电信息数据比对，核实计划停电是否与相关保电工作冲突，调整计划停电时间或提前做好保电应急预案；调取停电范围内客户投诉记录，核实该计划停电是否包含具有投诉倾向的敏感客户，提前与客户进行协调沟通或调整停电计划安排。

图7 停电计划安排

4.2 停电计划执行管控

当停电信息对外公告后，未按计划执行停电将给客户既定的生产、生活安排产生影响，严重时可能引发客户投诉。利用调度自动化、配电自动化、抢修和非抢工单等实时数据，对电网设备运行状态、客户实时信息反馈进行跟踪，对停电计划的执行情况进行综合研判和分析。

在停电过程管控方面，根据调度自动化、配电自动化系统实现对配电网10 kV主馈线、分段线路和分支线开关分合闸情况的监控，将开关分合闸时间与计划停电时间比对，核实计划停电相关的开关操作是否已按计划执行。同时在系统中设定停电未送电时间阈值、超计划送电时间阈值，对即将超过阈值的停电信息进行预警，并通过短信对服务人员进行提醒。对已超过阈值的停电信息，通过短信通知服务人员，再由服务人员主动联系客户进行告知、解释原因。

在执行结果分析方面，通过95598客户停电报修记录、客户投诉工单分析是否存在客户实际停电时间与计划停电公告时间具有较大差异的情况，对因未严格执行停电计划，引起客户不满或投诉的单位和部门进行考核。

5 结 语

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。