“互联网+”技术在电力智能运维系统中的应用

（国网冀北电力有限公司信息通信分公司，北京 100053）

0 前言

在时代快速发展的推动下，我国逐渐进入“互联网+”时代。在互联网技术不断发展与创新的过程中，消费领域开始应用该技术，同时不断向生产领域进行延伸与发展。借助该技术能够有效提高产业的发展水平，保证行业的创新能力，进而为社会经济创造更多的发展动力。在我国，配电网络属于关键基础设施，它为我国各行各业的发展提供了原动力保障[1]。

现阶段，基于“互联网+”模式的快速发展以及配电网络的创新改革，相关部门需要加大促进配电网与“互联网+”模式融合的力度，进而为我国发展提供稳定的电力保障，为民众生活提供稳定的供电服务。

1 “互联网+”概述

“互联网+”就是把互联网与现代生活生产进行有机融合，从而不断提高生产质量与安全效益，形成基于“互联网+”并以创新作为发展动力的新发展动能业态。“互联网+”属于互联网思维在深入应用过程中形成的产物，从总体角度来分析，它是各个行业与互联网的有机融合，该过程并非简单地将2种模式叠加在一起，而是借助信息技术与互联网技术，对传统行业和互联网平台进行充分融合，创造出全新的形态。“互联网+”体现出工业的全新设计思维。国发[2015]40号文件对重点行动（11项）进行了充分说明。其中，配网设施、用电设施与发电设施的智能化升级，属于“互联网+”技术应用的主流方向，它可以保证电力系统供给优质高效、稳定便捷以及安全可靠的能源；同时，还可以借助互联网开展对配网运维进行检测、调度等工作，并提供良好的信息共享系统，从而有效提高电能的利用率，强化配网与用户之间的协调性。

对于电网企业来说，大数据设备运维检测的基础是借助大数据对其负荷状态进行实时检测与分析。另外，通过深度挖掘和剖析数据，对配网以及相关设备运行情况进行充分预测，提前发现故障隐患，及时制定优化策略，对设备进行精准调度、检修与运维，进而有效提高电能的使用效率，保证配网运行的安全。规划通信网与配网建设时，应该增强通信网络的覆盖率及其与配网融合的深度，控制网络基建的成本，有效实现信息共享，防止由于重建而导致资源的浪费。扩大智能配网的适用范围，强化其应用深度，进而有效提高智能配网的运维质量。另外，在配网运维中，“互联网+”可以有效拓展检测的范围，进而实现检测的全面覆盖。不仅可以对用户端与发电端信息进行检测，还可以对家庭用电状态进行检测。“互联网+”监控系统可以进行实时、双向监测。基于智能化特点，可以对配网运维系统实际状态进行监管，并且开展科学的评估工作，有效预测风险隐患问题，防止出现故障问题。

2 “互联网+”智能运维技术应用分析

2.1 构建“互联网+”运维系统

因为智能电网属于我国新启动的电网项目，所以在具体实施过程中会遇到一些阻碍与困难。为了紧紧抓住“互联网+”的发展机遇，应该积极构建智能配网运维系统，强化对配网风险防范与风险预警的能力，进而提高故障分析的速率与准确度，提高故障处理的效率，提高智能配网的供电质量及供电效率[2]。“互联网+”运维系统如图1所示。

图1 “互联网+”运维系统

“互联网+”运维系统主要涵盖以下5个子系统：1）数据采集系统。以信息采集设备与信息采集技术为基础，对智能配网中各种运行问题进行实时、动态收集，并安排专业人员开展收集、整理以及储存的工作。2）运维专家系统。安排专业技术人才对配网运维进行全面覆盖，构建专家团队，进而充分收集世界前沿运维技术，为我国配网运维提供良好的保障；为用户提供在线服务，例如在线咨询等；同时也为相关地区与部门提供良好的技术保障。3）运维诊断系统。借助人工神经网络网络诊断算法以及故障固定技术等，对配网中的运行隐患与运行问题进行精准、动态地判断。4）典型案例分析系统。对当前配网中重大故障案例进行收集并对相关数据进行详细地剖析。主要涵盖故障检测、不同设备在故障条件下的运行数据等。5）服务交互系统，以微信平台和客户端为基础，为维护人员提供良好的故障诊治技术与手段，同时及时更新全新的维护技术与知识。借助智能化服务交流系统，相关人员可以在线享受信息服务和资讯等[3]。

2.2 “互联网+”的运维技术

2.2.1 数据采集技术

当前，我国电力输送与配送系统不平衡，部分配网线路由于受外界因素的影响而产生干扰弧，普通检修技术无法对局部故障进行处理，并且检修时间较长，还会造成财力与人力等资源的浪费。因此，可以采用互联网检测技术完成收集信息的工作。为了保证配网业务不断朝互联网方向发展，应该积极让生产设备与网络连通，通过终端检测、视频健康、发电、储能、传感器和用电设备等，完成对用电、发电以及环境等数据的收集，建立以互联网技术为基础的用电管理末端神经元系统和“互联网+”智能运维系统，并将终端用户设定为神经末梢，即构建智能运维管理体系。该体系采集的数据主要包括设备出厂、配网运行等，同时可以通过设备出厂数据对设备的基本功能与性质进行全面了解。配网运行数据主要是指配网系统中互感器的数据。互感器可以对电力一次值进行充分转化，产生二次电压值，同时借助AD转换芯片对数字信号和模拟信号进行充分转化[4]。

2.2.2 故障定位

对于智能配网来说，其运行频率较为独立，基本上保持在50 Hz，正玄波能够达到20 ms，单个离散点是25 μs，将定时器开启，以250 μm为标准开展定期的判断工作，在完成特定时间的内容后，就会自动地启动数据采集系统，同时借助AD转换芯片与并口完成数据传输工作。集中采集的数据，可以与有效值、极值等能算参数相对应，同时可以对定值、数据值等结果进行对比处理。如果数据合理就回对数据进行传送，向无线发送单元传送数据，如果数据值不符合常规范围，则需要对故障展开深入剖析，并明确故障类型。

当出现故障问题时，对配网进行深入分析，确定其可以稳定工作后，就会自动生成可行性评估报告，报告主要包括以下2个内容：1）分析是否继续检修与维护，是否符合维护要求。2）对设备维护的可行性与经济性进行分析时，可以通过设备维护成本分析其经济性；同时对维护效果进行充分检查，分析维护方案的可行性。

2.2.3 数据共享

要让“互联网+”运维系统的效能得到充分发挥，在前期工作中需要各个部门构建良好的合作关系，从而有效提高数据分享的效率，进而为专家、技术人员和一线员工提供统一、高效的工作系统，同时促使各自的分工更加明确。例如，一线员工主要为用户提供接待以及恢复电力供应等服务，负责设备的检测、修理以及诊断等，同时对检修档案进行有效的优化。在该过程中，应该重视专家和技术人员的交流，保证相关数据得到共享。同时互联网可以让用户自由地咨询相关问题，保证了故障问题可以得到有效地处理。技术人员在负责解决配网故障与运行各类信息的同时对其进行对比与评估，对其中风险隐患与异常现场进行分析，并通过互联网为维护员工提供维护与指导帮助，保证所有问题都得到处理；然后向互联网中传输该数据，从而实现数据的共享。专家主要向技术人员与维护人员分享自己的维修经验、掌握的技术手段与理念以及提供远距离故障分析服务，同时积极研发新技术，传输先进的诊断技术[5]。

互联网在快速发展的过程中，已经广泛应用于各领域。对于电力领域来说，通过“互联网+”已经充分提高了配网技术的智能化发展，构建了智能配网工作系统，借助该系统能够保证用户合理分析互联网系统中配网工作数据，同时在微信技术以及其他信息技术快速发展过程中，维护人员可以通过这些平台和用户深入交流，使其能够进一步了解电力系统工作状态与模式等，通过全新科技手段能够保证配网系统运维工作更加全面，有效克服用户和配网运维工作在时间与空间上存在的，即维护人员可以通过智能系统的互联网平台沟通检修过程中发现的问题与故障，并远程分析故障原因，及时解决故障问题，有效提高故障处理的效率，也提高了配网系统运行德玛效率，保证了其运行的安全。

当前，智能手机已经全面普及，通过App实时了解配网的工作情况，进而实现维护人员和用户之间的双向监督。另外，互联网系统还可以判断用户用电情况，进而帮助用户合理地使用电器。

3 “互联网+”配网运维系统的应用建议

3.1 加强效能优化体系

以检测环节中收集的分配容量、电费单价和电费总价等为基础，可以充分确定智能配网中电能的运用效果，同时综合考量故障类型、危害程度、无功收发以及故障频率等信息，对输电线路实际的优化方案进行明确，保证电路载荷效能可以得到充分地释放，同时强化智能配网中运维整体的效能。对维护效果、电路损耗以及荷载效能等进行充分识别，通过指挥决策模块完成零散数据的整合工作，工作人员以及遥控人通过汇集运维记录与系统反馈信息等，编撰电能使用情况报告，向管理部门汇报。工作人员结合报告，对配电网电能使用率低的原因进行分析，明确是否存在系统布局缺乏合理性、用电异常、用电申请缺乏合理性、设备故障以及智能分配不足等问题，并根据分析结果编制电网改造方案，开展认证评估电负荷线路、工作环境、设备采购、设备替换以及设备安装测试等工作。将不同的电网改造方案进行对比，达到有效减少无用功损耗、降低配网故障概率、增加分配效率的效果[6]。

例如，因为在配网效能完善中，通过识别相关信息获取基础数据可以对某段线路的较高过载频率问题进行甄别，所以该段线路可以制定针对性的改造计划。对该段线路效能无法达到预期目标的分析结果作为基础，其可能存在数据检测单元损坏、电磁干扰以及偷电漏电等问题，在进行改造的过程中，应该重新评估用户用电记录与用电申请等信息，采用稳定性、散热效果、抗变换性更加突出的设备，进而促使该段线路的改造工作得到相应的保障，充分优化配电网的能效[7]。

3.2 加强数据体系

整个数据体系主要包括数据采集、传输、处理以及人机交互等内容。

3.2.1 数据采集

数据采集时应该注重对二次设备、时间和类别的设置，确保功率因素、谐波、电流、电压以及频率等数据收集的及时性与有效性。具体设计时，采取全天候检测的模式，实现对数据的实时采集。对于二次设备的情况，可以通过使用数据测量以及传感器来获取设备抗变换性、微型化与智能化水平等方面的信息，保证数据采集的效率与质量。

3.2.2 数据传输

数据传输时应该注重对传输方式、方向等因素的确定。传输方式主要包括无线通信传输与线缆通信传输2种形式，应根据实际需求采取合适的传输方式。传输方向主要为对内传输和对外传输，应该根据指挥决策的情况以及人为管理的需求强化配网系统中对内传输的效能。

3.2.3 数据处理

在数据处理的过程中，要以内部通信信息为基础，实现对电压阀值、漏电、线路过载、功率因数、电流谐波以及变压器过载等数据的整合。除此以外，还可以设置预设值，并将继电器信号和超限警报信号灯传输出去，进而达到智慧决策的效果。

3.2.4 人机交互

设置人机交互可以在结束数据处理后接入配网系统，实现促进性终端和人为监管的可视化操作。在完成信息综合处理后，可以借助可视化界面进行继电器信号和警报信号等相关信号的展示，使终端工作人员在该信号的基础上开展具体工作，并提前进行数据检测、配网系统优化以及故障干涉等工作；除此以外，为了保证数据体系可以优质高效的运行，还需要加强对总控室和端口监控的设计。其中，总控室可以实现中心监控以及干涉的目的。在设计总控室时，应该注重配网数据展示服务器的设计，通过笔记本和手机等终端实现无线登录、监管与遥控。在设计端口监控时，可以采取手持监测设备直接接入电网的模式，如果是自动运作出现问题，则可以通过手动方式进行控制[8]。

例如，因为变压器组件具有较高的集成度，所以为了保证变压器负载检测的效果，可以对检测装置进行微型化处理，从稳定性、抗变换性以及降噪性能等方面对二次设备的运行情况进行确定，为数据采集活动提供保障。对于数据传输来说，线缆通信可以促使某工作区内检测设备在相同信息交换节点中汇集，减少强电磁的干扰波动，促使数据的整合质量得到进一步提升，为智慧决策的顺利开展提供良好保障。对于数据处理来说，如果发现线路符合或是电流出现突增的现象，智能继电器控制信号会切断某段电能的分配节点，以提高线路工作安全性。通过建立人机交互界面的预警信号，工作人员在完成观察工作后，可以结合反馈信息，调校远程阀值或是接入现场端口，通过手动排障的形式，可以保证全面处理数据、有效提高数据收集的效率以及提高配网智能运维的质量。

4 结语

对智能配网运维的工作人员来说，应该掌握实时的配电线路工作状态，才可以实时检测线路的负荷状态，并及时、准确地确定发生故障的位置，从而有效提高运维的效率，降低改造的成本，不断提高用户的满意度。“互联网+”配网运维系统可以为电力系统稳定的工作提供保障，同时提供终端技术效果，保证用户用电需求得到有效满足。