基于主配一体化模型的保供电管理模块智能决策研究

朱俊樾，林裕新，蔡建逸，肖烁

（广东电网有限责任公司汕头供电局，广东汕头，515000）

1 技术原理

1.1 智能识别与程序化置牌

基于D5000系统中DSCADA模块基础上研发保供电解析功能应用与OMS接口，解析保供电单里面所有保供电信息及执行时间，并经过云端数据把内容转换至D5000系统所在的文档中，保供电线路数据支持手动导入，按照既定模板的bd.xlsx文件将保供电内容修改好，存放至任意满足运行需求D5000系统机器的bgd文件夹下，然后在终端执行dms_imp_keep_electricity_customer命令启动文件解析，或者在图形浏览界面的DSCADA界面中点击手动解析按钮执行，如图1所示。

图1 保供电解析功能模块

执行dscada1服务器dms_imp_keep_electricity_customer读取/home/d5000/shantou/bgd文件夹下面的保供电信息excel表格文件。并将其中的信息写入数据库中13868表中。随后在表格中的配变上挂上预保电牌和在dms_op_info表中记录配变保电牌的挂牌时间和摘牌时间。解析文件后弹窗保供电确认挂牌界面如图2所示。确认挂牌后程序首先在相应的主网主站接线图10kV馈线开关上挂上“预保电牌”。并且将“保电牌”的挂牌开始时间和挂牌结束时间写入op_info中，后台程序token_task实现程序化置牌功能。

图2 保供电确认挂牌界面

同线路重复保供电逻辑：如果原有时段包含了导入excel表格中的时段，那么不需要再挂牌（比如原有牌是1号到8号保供电，文件中要求5号到7号保供电）；如果excel表格中的时段为原有时段的新增，那么需要延长时间（比如原有牌是1号到8号保供电，文件中要求是7号到10号保供电，那么程序可以延长原有牌的保供电结束时间到10号）[1]。

1.2 综合数据集中监视

在图形浏览界面的DSCADA模块中设计一张集中监控列表，综合保供电数据，优化保供电管理功能。DoPowerSupplyAnalysis程序读取13868表中的数据，调用动态库PowerSupplyAnalysis对本侧线路和对侧线路进行分析，然后将分析结果反写回13868表中，提供给一区监视界面使用。程序编译完成后，将对应的程序在bin目录进行分发，程序运行系统内的任何机器上[2]。监控界面数据全面，实现保供电信息集中监视功能，DSCADA模块中保供电实时监控界面如图3所示。

图3 保供电实时监控界面

基于图形化界面和SCADA实时信息宏观监视电网中保供电用户的运行情况，具体功能包括：1、支持保电任务的明细监视，包含站名、线路名及编号、线路电流、所属配变、配变电流、保供电时段、保供电等级、保供电场所、保供电原因、开环点位置及对侧线路信息等；2、支持保供电用户的实时挂牌、摘牌监视功能；3、支持保供电用户的备供电源的预警功能；4、支持监视负荷曲线。

优化保供电管理功能，数据超级链接功能，在监控列表中信息关联对应的图形界面，点击该线路时可跳转至相应的主网主站接线图相对应的10kV馈线开关位置，点击配变名称可跳转至配网线路图配变所处位置进行查看，点击线路电流、配变电流能调用相对应的负荷曲线等。

1.3 智能提醒

在告警窗程序的基本逻辑之上添加判断逻辑，判断断路器是否挂保供电牌，如果挂了保供电牌，则弹窗提醒，提醒调度员优先处理。否则正常执行原有的逻辑。并能在提醒窗口界面点击关联进去保供电集中监控列表进行保供电线路信息核对与确认。

10kV线路故障跳闸时会在D5000系统发出告警铃声和推出故障报文的同时弹出故障线路的主站接线图，10kV馈线开关变位闪烁，在此基础上增加弹窗提醒保供电线路，基于调度台D5000系统已实现双屏操作，可在弹出小型提醒窗口的同时在另一个屏幕窗口弹出所属保供电集中监控列表所在保供电线路位置，在当前行闪烁，并通过对侧信息，给出初步转供预案。

1.4 保电线路转供电预案生成

通过保供电信息中的配变资产编号，在数据库中找到对应的配变id，通过配变id找到所属馈线以及对侧备供线路。然后通过分析相关馈线上的每个设备的“节点号”，形成这几条馈线的拓扑关系和对应的开环点列表。然后就可以从拓扑关系中找到配变的供电线路和对侧可转供线路（0-N个）。找到对侧可转供线路的断路器（开环点开关），分析它的电流和电流最大值，以及本测线路的电流值等数据，来分析最佳的转供线路，以及是否可以转供（转供电后不致于对侧线路过载）。拓扑关系图如图4所示。

图4 拓扑关系图

实现最佳转供电预案选取，除了通过负荷电流和对侧最大电流值对比分析外，还需要加进几个因素进行有效判断，线路属性纯电缆优先于混合线路优先于纯架空线路，还有就是供电范围长短，负荷低但供电范围长的可靠性则会差一点，供电范围短一点的优先等逻辑判断条件（特别是负荷电流差不多时则采用附加条件进行判断）。三个因素综合判断分析线路情况，事故发生前可以根据拓扑分析给出最优开环点位置。当故障跳闸时，则根据该逻辑判断选取并生成转供电预案，以致采用该方案进行转供电后，线路供电可靠性最高。

推出的转供电预案不仅是在监控列表中发生故障的保供电线路那一行信息进行标示，并单独把预案分析及结果展示在新的列表框，转供电预案将线路信息整合在展示界面里，特别是故障前保供电线路的负载电流，可转供电的对侧线路实时负载数据、线路属性及线路长短情况，可供调度员根据实际情况进行手动更改成为最后执行的转供电方案[3]。

2 应用成效

2.1 提升置牌准确率和及时率

系统通过OMS系统关联保供电单内容或手动导入保供电内容excel表智能解析保供电内容所属线路及配变、保供电时段等信息，后台程序token_task实现程序化置牌功能，避免漏挂摘牌的现象。

系统程序化置牌，不仅减少了人工干预，提高保供电工作系统操作效率，也大大提高了挂摘牌的准确率和及时率，使存在的保供电牌“该摘未摘”的现象彻底清除。通过程序化置牌与传统工作模式下的手动挂摘牌操作进行对比，程序化置牌在保供电牌挂摘牌操作上的准确率和及时率都有明显提升。以汕头供电局为例，2020年保供电工作线路总751条数（含防疫期间南方电网公司疫情防控重点保供电工作），保供电牌挂摘总数1502次，正确挂牌1394次，置牌准确率92.81%，及时置牌1246次，置牌及时率82.96%。程序化置牌准确率及及时率为100%，比传统的人工置牌分别增长了7.19%和17.04%。

2.2 提升工作效率

保供电单执行，把原来分散在不同的变电站，未能集中监控，保供电线路多之后，巡视监控需要一个站一个站去找保供电线路，一次需要较长时间。在图形浏览界面的DSCADA模块中通过设计的保供电监控列表将所有保供电内容和信息集中在一个监控列表中，实时监控，精准保供电。

在监控列表中信息关联对应的图形界面，快速调图和查找线路，大大提高了工作效率，节省了人工比对和核查时间。传统工作模式下，每次保供电工作巡视及置牌需要2人进行（一人执行保供电单挂摘牌并回填时间，一人监护并巡视检查），由系统程序化操作及智能比对，只需要一个调度员进行核对确认程序操作及监视执行效果，减少了人员工作量，通过智能比对比传统模式巡视核查时间缩短约2min/条次。以汕头供电局为例，月均操作条次为125次，可节省人员工作量4.17h/月。

2.3 提高保供电线路故障时的应急处理能力

通过设计自动识别线路有保供电挂牌的进行弹窗功能提醒，提醒调度员故障跳闸线路有保供电用户，需要优先处理。保供电线路事故跳闸后告警更加突出，事故处理调用图纸更加便捷，提高了保供电线路故障时的应急处理能力。

集中监控列表综合数据为保供电线路应急故障处置提供安全技术保障。实时监控列表综合数据，监控保供电线路电流和配变电流，能有效的分析线路负荷情况，在保供电期间，给出环网线路的最优开环点，使得保供电期间保供电用户以最优的线路及可靠性最高的运行方式进行保供。特别是在恶劣天气下，多条馈线短时间内跳闸的情况下，调度员工作量多，很容易忽略这些保供电用户的重要信息，通过这种有效弹窗提醒，能有效保障保供电用户的正常供电，提高供电可靠性，甚至保障了重要用户的人身及财产安全。

2.4 快速转供电，提高供电可靠性

智能化拓扑线路，自动搜索出保供电线路对侧的的环网线路，显示对侧数据，智能分析生成转供电预案，提高转供电效率，提高保供电线路及用户的可靠性。

通过设定的逻辑判断，根据保供电用户所处的位置进行开环点双侧线路拓扑分析，特别是对侧有多条线路成环的保供电线路故障跳闸时，智能分析并生成保供电预案，能有效缩短调度员的判断时间，能缩短20min/条次停电时间，实现快速转供电操作。并且系统智能分析是从负载线路属性及供电范围等多因素进行综合分析，实现快速的同时也使最终执行转供电操作更加精准，转供电线路后不致于对侧线路过载，实现最优转供电，提高转供电后的线路可靠性[4]。

3 结束语

本文介绍的是基于D5000系统中DSCADA模块基础上研发的保供电解析与程序化置牌功能、集中监控列表图形浏览界面，智能弹窗提醒，以及主配一体化模型下，自动拓扑搜索保供电线路对侧的环网线路等系统保供电管理功能优化设计。实际应用结果表明，实现系统程序化置牌操作和集中监控，有效缩短了人工比对和核查时间，提高工作效率，也大大提高了挂摘牌的准确率和及时率，而弹窗提醒、智能化拓扑线路生成转供电预案，提升了保供电线路应急故障处理能力，有效缩短停电时间，智能、高效、准确地进行转供电，提高保供电用户的供电可靠性，也为智能配电网建设积累了一些探索经验。