基于线路和设备全状态事件记录的配电运维检修平台

李 斌,柳 舟,徐 峥,庄炳昌,韩秉旭

(国网鞍山供电公司,辽宁 鞍山 114000)

目前中低压配电网在运设备以及线路数量庞大，日常运行维护以及故障处理[1]任务较多，设备运行年限较长，设备运行状态[2]参差不齐，同时配电网直接面对用户，进一步凸显出配电工作的工作量大以及复杂性[3]，给运维检修以及抢修工作带来较大困难。根据配电专业工作的具体特点，从各项工作的实际出发，总结归纳各类工作模式，为配电运维检修工作提供指导，从而提升工作效率、保证供电的可靠性和安全性。

针对配电运维检修系统的研究，目前包括供电服务系统、电力调度SCADA系统、故障研判系统、电力自动化系统。但目前的研究方法有很多的局限性，一是各系统之间相互独立，数据的调取和综合研判存在障碍；二是部分系统对实际工作的开展作用有限，操作复杂且不适合于实际工作，利用价值有限。因此，建立一个综合性、操作性强的运维检修系统使配电各项工作系统化、精细化、功能模块化是提升配电网精益化运维水平[4]、供电安全可靠的最佳途径。

本文结合配电工作的实际需要，提出以线路和设备为依托的运维检修系统，重视基础数据[5]的系统化，全方位全事件开展配电工作。在此基础上研制配电运维检修系统，依托此系统促进配电工作标准化、规范化和提升工作效率。

1 配电运维检修平台

1.1 系统研制背景

配电网面临数量庞大的线路和设备，表1为辽宁某地市分公司配电网基本情况，利用和保存的基础资料数量巨大，目前缺乏对配电线路和设备的基础数据的整理和使用，很多设备由于运行维护和历史遗留原因，造成图纸以及现场“三图”缺失，对设备的运行维护、故障抢修人员的安全、供电的可靠性[6]等各方面造成不利影响。同时由于图纸的缺失以及缺少线路和设备的变更记录，对故障电缆的探测[7]存在一定的困难。

表1 某地市分公司配电网基本情况

班组安全管理，如使用配电工作票的工作、日常工作的安全管理痕迹和各类安全检查，缺乏全流程的闭环管理。存在各项工作落实及后续工作缺乏闭环流程和安全责任落实不明确的情况。由于配电基础数据不完善，同时对相关故障信息的获取有延时或不完整，导致分析故障原因困难、故障处理时间长、故障处理不彻底，容易造成用户投诉事件。

在大数据和智能时代，配电网建设的全面布局和电网信息化水平的不断提高，为发展和建设配电运维检修系统创造了条件。

1.2 系统建立的意义

配电运维检修系统的建立，是信息化、大数据电力信息网背景下配电网发展的趋势。能更好地解决配网运维检修工作，为供电企业提质增效。建立该系统的意义如下。

a.完善配电基础数据，将配电专业工作系统化、标准化，为大数据时代的到来做好准备。

b.改变安全管理模式以及运维检修模式，提升人的认识，提升专业技能，促进企业发展。

c.提质增效，提升公司效益，从节约运维成本和增加多计电量收入的角度，保证利益最大化。

d.整合现有的各类系统和平台抓取对配电班组实际工作有用的数据，使各系统发挥最大优势。

2 配电运维检修系统架构

配电运维检修系统综合提炼了配电专业现有的众多系统，创造性地提出一种全方位服务于配电运检一线人员使用的手机终端平台，该平台操作简单，几乎涵盖了配电专业一线班组的现有工作。其系统框架如图1所示。

图1 运维检修系统框架

该平台以配电基础数据为依托，构造全类型配电专业工作流程，综合各类平台数据对配网故障情况进行综合判定[8]，加强跨专业业务协同处理能力和配电运维检修的闭环管理。

2.1 系统功能介绍

配电运维检修平台功能如图2所示，该系统可分为4部分，其中运维检修模块中的运行维护功能是其他模块的重要基础和信息来源，满足基于线路和设备的系统设计思路。运维检修模块分运行维护、安全管理、专业资料3个部分，主要负责配电基础数据的收录；班组工作日志模块还可作为并行模块，与其他模块新增内容进行系统比对，查缺补漏，进一步完善闭环管理体系；故障预判和统计分析模块分为故障预判和各类指标数据的统计分析2部分，调用并分析其他模块数据，输出故障预判结果，精确分析各类数据；跨专业业务模块包含修理班抢修作业关联、跨专业业务协作2部分，促进跨部门、多专业业务协同处理能力。

图2 配电运维检修系统功能图

2.2 运维检修模块

重视配电基础数据和全过程管理，收录单线图、低压台区图、箱变及开闭所位置图、高低压电缆走向图、箱变高低压侧系统图、交叉跨越记录单等竣工资料和隐蔽施工记录，以电子版文件或照片的形式收录到系统中。在此基础上，及时更新相关的设备线路信息，如设备变更记录、故障处理记录、故障原因分析，达到任何发生在设备和线路的事件全记录的目标[9]。功能框图如图3所示。

图3 运维检修模块功能框图

根据配电网络拓扑结构[10]的特点，结合日常工作的特点，在进行线路设备巡视、故障抢修、检修施工等工作时，点击进入运维检修模块，针对高低压配电网的各级设备，如10 kV线路、环网柜、开关站、变压器、低压配电设备等，均设定对应的下级目录，运行检修人员根据实际设备选择进入不同的功能单元内，根据单元内的具体项目进一步进行选择，最后添加带有时间标记的相关内容，添加的内容支持照片、文档、录音等，并支持在上级目录下按照时间序列添加新的项目。

运维检修功能模块中，各级设备下允许进行基础信息录入的项目如图3所示，达到配电网线路和设备全事件记录的目的。

配电基础数据的电子化录入，设备及线路变更信息的记录，设备全周期寿命全事件记录，便于信息的保存和延续，避免信息数据的丢失和记忆偏差，提高工作效率，确保人身、电网、设备的安全。

2.3 安全管理和专业资料模块

安全管理渗透在配电工作中的每一个方面，该系统开发的安全管理模块，将以往存在安全管理的被动性，转化为主动性，使安全措施和安全意识融入到工作的每一个环节，真正做好安全工作，此模块功能框图如图4所示。

图4 安全管理模块功能框图

该模块共细化为3个部分，分别为班组安全管理、安全工器具管理、各级安全检查。将配电工作票、春秋检等安全措施，班组日常安全活动痕迹进行记录，专工和管理人员可以通过系统后台，了解各班组管辖范围内线路和设备的运行情况，同时方便检修安全措施的审核与审批，更好地进行安全风险管控，同时有利于班组管理人员及时对安全学习进行调整。

针对安全工器具的管理和使用，安全工器具的出入库关联到各项工作所做的安全措施，试验以及日常检查进行电子化录入。

专业资料模块收录各类设备技术资料、设备使用说明书、相关专业技能书籍、电力企业法律法规，各种规范的录入可以进一步做好优质服务，配电抢修人员可以通过终端设备查询适用的相关规范，有利于抢修人员解决复杂的用户报修问题，高效率解决问题，同时避免用户投诉。

2.4 跨专业业务协作模块

该模块包括抢修作业关联、跨专业关联2部分，模块功能框图如图5所示，对于配电班组难以及时掌握的由修理班开展的抢修工作，修理班完成抢修工作后，将抢修工单、设备名称、故障抢修图片和实时故障信息等情况上传至系统平台，由配电班组和营销班组对故障信息进行认领和归档到具体设备和线路下。

图5 抢修班抢修作业关联模块功能框图

对于同一作业项目，需要多个部门、跨专业配合时，将具体需求信息推送至相关部门，保证各部门间的沟通顺畅，确保工作效率，推送至跨专业协作模块的工作任务，设定处理期限，任务的完成情况由相关管理人员进行考核。

2.5 故障预判和统计分析模块

通过变压器电源点所带负荷用电地址信息表，95598故障报修工单系统相关工单情况，结合用电信息采集系统相关台区和考核表、用户表电量信息，对故障停电范围，故障类型进行预判。起到提高抢修效率、缩短故障停电时间、减少由于停电引起的95598投诉意见、投诉工单，该模块的功能框图如图6所示。

图6 故障预判模块功能框图

由于各项工作的开展都是基于线路和设备，还需要对线路跳闸率、配变故障率、加班统计情况、等各类专项进行统计分析，统计分析模块可对系统内各类数据和指标进行汇总。

2.6 班组日志模块

班组日志用于记录班组每日工作情况和工作部署，以文字记录的形式呈现，运维检修系统中班组日志模块在常规班组日志内容的基础上，可以录入图片等更多直观的体现形式，同时加入待办事项提醒功能。可以做到事件的闭环管理，同时将班组日志中的事件内容与其他功能模块中新增事件进行对比，发现闭环管理中的缺失内容。班组日志模块功能框图如图7所示。

图7 班组工作日志模块功能框图

3 配电运维检修系统应用案例

该运维检修系统应用于配电运检一线班组以及对口管理人员中，使用过程中充分发挥其各项功能，配电运维检修手机终端界面如图8所示。2020年度，降低车辆燃油费、材料费以及人工费等运维成本共计21 335.6元，减少因长时间停电、大范围停电而损失的供电量4536 kWh，优质服务工单数量压降40.1%，压降线损率2.8%，供电可靠性指标提升显著，无大范围故障停电，故障停电时用户数减少28%。

图8 应用界面

2020年7月15日17：26，95598工单系统短时间内接到多起报修地点高度相近的工单，工单显示用户无电。通过运维检修系统查询故障用户对应的电源点变压器为13187箱式变压器，利用用电采集系统查询13187变压器电量信息发现，13187采集器掉线。查询13187上级电源点的其他附属变压器供电情况，其供电均正常。根据系统反馈信息，正在抢修途中的抢修人员确定故障范围为13187变压器至上级电源开关柜之间，为10 kV系统故障，根据系统记录，该变压器电源为单电源无环网电源，根据系统提示，抢修人员提升故障抢修等级，做好抢修的技术方案和安全措施，同时通知公司本部做好各项应急抢修准备。

抢修人员17：35到达故障现场，按照提前制定的方案在3 min内确定故障原因为变压器电源电缆故障。根据系统内电缆敷设路径图纸和系统内线路变更记录得知，在2008年网架改造后，在原下杆电缆处，新增电缆中间头，且电缆路径较为复杂。根据运维检修系统以上信息，首先在中间电缆头处用故障电缆探测仪勘测故障点，抢修人员17：45确定故障点，经过40 min抢修，修复故障点并恢复送电。在以往的工作中遇到设备变更情况未知，电缆路径不明确，无环网电源，且考虑到高温炎热天气由于长时间停电带来的用户意见和投诉问题，必须架设临时线路的情况下，配电运维检修系统的应用减少了故障处理时间，提高了供电可靠性，降低运维成本。

2020年8月7日，抢修班抢修人员根据95598故障报修工单内容，通过故障预判模块处理流程，类似上个案例的处理流程，结合配变三相电流变化情况，故障前，系统无不平衡状况发生，故障发生后A相电流为90 A、B相电流为27.9 A、C相电流为75 A，三相不平衡度达到69%，判断为B相杆上低压线路接点故障，到达现场处理完故障后，修理班抢修人员将故障抢修情况添加到抢修班抢修作业关联模块，并发送到系统消息中，配电运维检修班组接到消息后，对故障情况进行归档发现，该变台2020和2019年度抢修次数达到12次，其中有8次为低压线路故障，3次为二次铅片熔断，更换二次刀闸1支，考虑到该变台故障的频繁发生和设备的安全运行，配电班组立即组织勘查现场情况，对设备的运行情况进行评价，将检修计划纳入到秋检工作中。共更换低压绝缘线105 m，低压四芯集束线35 m，更换2支低压二次刀闸，更换下来的二次刀闸设备由于锈蚀严重机构变形卡涩，线路由于过负荷绝缘外皮融化严重，线路接头过多且氧化严重。此次运维检修系统的应用避免故障频繁发生和停电，避免因此产生的优质服务突发事件，确保了线路和设备的安全健康运行，减轻抢修人员抢修压力。

4 结束语

本文介绍已设计的配电运维检修系统，可通过浏览器以及手机终端APP使用，以适用不同角色用户的使用。该系统共设计8个功能模块，涵盖了配电运维检修的全部内容，最大的特点就是配电基础数据和线路设备的全过程管理，同时该系统完全针对于配电运维检修一线工作，使该系统的开发和使用具有极强的针对性和实用性，切实提高配电各项工作的效率，保证人身、电网、设备的安全，提供运维检修新模式，降低运维成本提质增效。