配网线路运行问题自动揭示技术应用实践

邱桂华 郭志燊 聂家荣

（南方电网广东佛山供电局）

0 引言

配电网作为电力系统的末端，其直接负责为电力用户供电，配电网的运行管理水平将对电力用户的获得电力感知产生直接的影响。为了提升配电网的运行管理水平，需定期对配电网运行存在的问题进行揭示，然后根据相关问题进行整改达到闭环管理的目的。当前对配电网的运行问题的揭示，主要依靠供电企业相关业务人员根据专业系统数据逐一分析，由于该项工作量大且费时、费力，难以满足业务要求，从而影响配电网的运行管理水平，用电客户的电力可靠供电难以得到保障［1－3］。

基于以上分析，亟须通过智能手段实现配网线路运行问题的自动统计分析，代替传统人工进行统计分析，大幅提升业务人员工作效率。同时，配网运行问题的自动揭示，为提升配电网的运行管理水平奠定了基础，保障用电用户的优质供电要求。

1 配网线路运行问题自动揭示总体设计

配网线路运行问题自动揭示技术主要包含四个部分：基于自动化系统线路电路数据结合营销系统用户报装数据实现配网线路供电能力的自动分析；基于资产系统线路台账数据实现线路运行风险的自动分析；基于配网运行管理系统线路业务工单数据实现调度运行问题的自动分析；基于资产系统线路拓扑数据集合营销系统用户台账数据实现线路新兴用户接入问题的自动分析。配网线路运行问题自动揭示的总体设计如下图所示。

图 配网线路运行问题自动揭示总体设计图

2 配网线路运行问题自动揭示分析

2.1 线路供电能力分析

基于主站自动化系统获取线路电流数据，并结合营销系统获取的用户报装容量数据实现配网线路供电能力分析。

1）配网线路最高负载率统计。通过主站自动化系统三区获取配网线路当年15分保存一个点的电流数据，统计配网线路当年最大电流，其中当年最大电流＝MAX（当年所有电流点数据），并进行当年配网线路最大负载率计算，其中当年配网线路最大负载率＝当年最大电流／配网线路载流量。

2）配网线路重过载分析。当年配网线路最大负载率＞100%，则定义配网线路过载；100% ＜当年配网线路最大负载率≤100%，则定义配网线路重载。

3）配网重过载线路用户接入容量分析。对于当年最大负载率＞80%配网线路，基于营销系统中该配网线路接入的供电用户的数据，统计该配网线路下所有供电用户的报装容量之和，并定义配网线路报装容量接入率＝该配网线路下所有供电用户的报装容量之和／（1.732×1000×线路电压等级（初始阈值）×线路载流量），如果配网线路报装容量接入率＞100%，则定义该配网线路超容量接入用户。

2.2 线路运行风险分析

通过资产系统获取线路台账数据，实现调度运行风险分析。

1）线路危害严重程度分值计算。基于资产系统6获取配网线路跳闸将导致的电力安全事件级别，并与线路危害严重程度分值进行关联。电力安全事件级别与线路危害严重程度分值对应关系为：一级事件对应6000分，二级事件对应2500分，三级事件对应420分，四级事件对应150分，五级事件对应45分，六级事件对应15分，七级事件对应8分，八级事件对应6分，其他对应0分。

2）设备类型因数计算。基于资产系统6获取配网线路类型进行设备类型因数计算，对于电缆线路设备类型因数为0.6，对于混合线路设备类型因数为0.8，对于架空线路设备类型因数为1.0。

3）设备状态因数计算。基于资产系统6获取配网线路状态进行设备状态因数计算，对于正常线路设备状态因数为1.0，对于注意线路设备状态因数为1.2，对于异常线路设备状态因数为1.5。

4）配网线路风险值及风险等级计算。配网线路风险值＝线路危害严重程度分值×设备类型因数×设备状态因数，同时基于配网线路风险值进行配网线路风险等级计算，对应计算关系为：风险值＜40为Ⅵ级风险，40≤风险值＜200为Ⅴ级风险，200≤风险值＜600为Ⅳ级风险，600≤风险值＜1500为Ⅲ级，1500≤风险值＜4000为Ⅱ级风险，4000≤风险值为Ⅰ级风险。如果配网线路风险值≥40分，则定义线路存在风险。

2.3 线路调度运行分析

通过配网运行管理系统获取线路业务工单数据实现线路调度运行分析，业务工单数据主要包含故障日志、综合停电单等内容。

1）配网线路紧急消缺统计。基于配网运行管理系统获取配网线路故障日志，以线路间隔匹配故障日志中保护动作类型为“单一开关断开操作”的记录，如果配网线路存在“单一开关断开操作”的故障日志记录，则定义配网线路存在紧急消缺。

2）配网线路紧急检修统计。基于配网运行管理系统获取配网综合停电业务工单，以线路间隔匹配综合停电业务工单中检修类别为“紧急检修”的记录，如果配网线路存在“紧急检修”的综合停电业务工单记录，则定义配网线路存在紧急消缺。

3）配网线路重复故障统计。基于配网运行管理系统获取配网综合停电业务工单，以线路间隔匹配故障日志中跳闸开关字段，如果配网线路同一开关当年存在两次及以上跳闸情况，则定义配网线路存在重复故障。

2.4 线路新兴用户接入分析

通过资产系统获取线路拓扑数据，并通过营销系统获取用户台账数据，实现线路新兴用户接入分析。

1）线路光伏接入渗透率统计分析。通过资产系统中的线路拓扑数据分析配网线路供电的配变，并通过配变关联营销系统用户台账数据分析用户类型为光伏的光伏用户。统计配网线路供电配变下所有的光伏用户数据，并统计所有光伏用户的报装容量，并统计配网线路光伏用户报装容量＝所有线路供电配变下所有光伏用户的装机容量，并计算配网线路光伏接入渗透率＝配网线路光伏用户报装容量／（1.732×1000×线路电压等级（初始阈值）×线路载流量），如果配网线路光伏接入渗透率＞100%，则定义配网线路超容量接入光伏用户。

2）线路充电桩接入渗透率统计分析。通过资产系统中的线路拓扑数据分析配网线路供电的配变，并通过配变关联营销系统用户台账数据分析用户类型为充电桩的用户。统计配网线路供电配变下所有的充电桩用户数据，并统计所有充电桩用户的报装容量，并统计配网线路充电桩用户报装容量＝所有线路供电配变下所有充电桩用户的装机容量，并计算配网线路充电桩接入渗透率＝配网线路充电桩用户报装容量／（1.732×1000×线路电压等级（初始阈值）×线路载流量），如果配网线路充电桩接入渗透率＞100%，则定义配网线路超容量接入充电桩用户。

3 配网线路运行问题结果输出

对配网线路运行问题如线路重过载、线路存在风险、线路存在紧急检修、线路存在紧急故障、线路存在重复故障、线路光伏超容量接入、线路充电桩超容量接入等相关结果进行输出。具体表现为：

1）线路重过载结果输出。对当年统计存在重过载的配网线路进行输出，并输出重过载线路的线路用户报装容量、线路用户报装容量接入率、是否存在用户超容量接入等内容。

2）线路存在风险。对存在风险的配网线路进行输出，主并输出线路危害严重程度分值、设备类型因数、设备状态影响因数、风险值、风险等级。

3）线路存在紧急故障。对存在紧急故障的配网线路进行输出，并输出线路停电时间、开关复电时间、线路故障前电流、线路故障后电流、损失负荷。

4）线路存在紧急检修。对存在紧急检修的配网线路进行输出，并输出停电设备、停电范围、停电操作开始时间、停电操作结束时间、复电操作开始时间、复电操作结束时间。

5）线路存在重复故障。对存在重复故障的配网线路进行输出，并输出线路故障跳闸次数、线路跳闸开关、线路停电时间、开关复电时间、线路故障前电流、线路故障后电流、损失负荷。

7）线路光伏超容量接入。对存在光伏超容量接入的配网线路进行输出，并输出线路载流量、线路光伏接入报装容量、光伏接入渗透率。

8）线路充电桩超容量接入。对存在充电桩超容量接入的配网线路进行输出，并输出线路载流量、线路充电桩接入报装容量、充电桩接入渗透率。

4 结束语

为了解决传统跨多专业系统数据人工进行配网运行存在的工作效率低、问题难以发现等问题，本文通过主站自动化系统、营销系统、资产系统、配网管理系统等数据集成，实现配网线路电流数据、用户数据、台账数据及运行工单等数据的自动获取，并基于线路供电能力分析、配网运行风险分析、调度运行分析、新兴用户接入分析维度，实现配网线路运行问题的自动揭示。本文成果的应用，大幅提升了配网运行问题的发现水平，为提升配电网管理和电力可靠供应奠定坚实基础。