基于深度学习的智能配电网运维策略研究

南京易司拓电力科技股份有限公司 罗耀强

配电网作为我国电网的重要组成部分，承担着重要的供电任务。配电网工程的质量直接影响供电安全。配电网建设涉及人员、设备、材料等多方面因素，存在管理人员配备不足、项目信息不清、现场作业不规范、管理措施落实不力等问题，灵活利用信息技术对配电网技术中的工程数据进行备份和交换，开展科学、有意义的安全管理活动，是当前研究主要问题[1]。

智能化的配电网是一项持续推进的工程。不仅仅要立足于当下、更需要着眼于考虑未来，须重点关注配电网的安全稳定运行问题。应从现阶段配电网的运维状况出发，结合互联网、大数据技术的发展，着力推进配电网运维管控平台的智能化发展。在低压配电网的基础上，充分利用智能化分析手段，通过识别信息、集成各项指标等方式，达成配电指令智能化管控的目标，促使配电工作科学合理，达成最佳的配电网运维管控目标[2]。

在不断发展的云计算、移动通信、人工智能等技术的驱动之下，传统的配电网逐步朝着多元化、信息化等方向发展。形成了智能化的全新的配用电网络。本文深度分析了传统配电网的运维方式，解析其存在的问题，并拟定可行性策略，以推进智能配电网的运维方式的发展，实现电网可靠性、具体化的运维目标，确保配电体系的安全平稳的运作。

1 配电网智能化运维管控系统的构建原理

在传统的配电网管控中，因为配电设备布局、数量等客观因素的限制，工作效率较低并存在如下问题：在日常巡视的过程中，因人员配备、设备质量等问题，很难全面开展点位和台区的巡视工作；因配电设备多，而不同设备可能存在不同的缺陷，不能完全管控不正常的电网运作；设备不集中、信息记录不完全，不能全部了解设备的运作情况，在日常运维过程缺乏针对性；在日常巡视阶段，甚少涉及带电检测工具，仅开展日常的巡视，不能及时发现设备潜在的风险。

分层分布式体系结构，将配电网智能运维平台的体系结构可分为现场感知层、数据传输层和平台应用层：现场传感层。采用各种设备安全状态传感器、探测器、采集器、智能检测终端或第三方仪器仪表，完成现场电流、电压等参数的采集和预处理；数据传输层。集成多种通信模式的通信网络；平台应用层。实现了基于调度自动化、变电站综合自动化、配电自动化的运行监控平台的应用，设备在线监测平台功能逐步实现，将配网运行监测平台与设备在线监测平台集成，构建智能配网运行维护平台，即配网状态参数和运行参数可观测、可测量、可控制[3]。

该平台基于配电设备状态监测与故障诊断技术，集成了设备寿命管理与预测技术、设备可靠性分析技术、信息管理与决策技术，是一个通用的配电网智能运维系统平台，实现配电网的智能运维[4]。配电网智能化运维管控系统一般都采用SG-UAP 开发平台、国网信通统一的大数据平台等技术，通过收集掌握配电设备的工况、故障信息等数据，实现电网的远程运维管控，可有效提高工作效率、降低人力成本、推进配电网的安全平稳运行，其系统架构、功能架构和核心模块的特点如下。

1.1 系统整体架构的特点

在统筹规划配用电整体信息，大力应用大数据、云计算的基础上搭建开放式平台，推进电网运维平台智能化发展，实施对配网状态、运营指标、应急管控等数据信息的精准管控，满足各级管理人员和相关开展供电服务的指挥人员的个性化需求。其主要构架主要包含以下内容。

智能感知层。采用信息推送、数据抽取、数据总线、E文件等多种方法，收集配电自动化、配置自动化、营销业务管理等方面的数据，引入统一数据中心，实现配网大数据云平台的数据同步共享[5]；数据融合层。在全业务统一数据中心录入相关的系统数据，以及配电统一信息模型，整理并清洗有关数据。通过大数据云平台充分实现了全业务统一数据中心的配电大数据的具体内容，同时提供服务化措施，推进数据计算和分析等相关业务的有效开展。

智能决策层。对于全业务统一数据中心，充分利用大数据云计算的方式，结合人工智能、挖掘数据、学习机器等有关技术，可满足不同业务管控的需求，通过微服务的方式推进智能化运维管理平台的发展，促使配电网运营管理与客户服务实现统一指挥，统一协调管控的目标。

1.2 功能架构的特点

功能架构主要由以下结构组成：总的配电网智能运维管控平台，网省两级调控，实现总部到省、地、县、班的五级应用总体架构，达成总部和网省平台的横贯连通目标[6]。

国网层架构。国网层统筹规划主要由公司配电网设备的装备、设备停运、设备维修、应急抢修等相关配电业务的开展所构成，并对各个网省公司进行排名，达成五级融合性管控的目的；网省层架构。通过四级穿透管控网省层的方式，第一时间了解配电网设备，解析其在实际管理中存在的问题，有针对性的制定整治方案，精准定位，提升其管理的核心力；地市层架构。通过三级渗透管控的方式对地市层进行管控，了解问题所在，预警排查设备、了解指标异常，排除设备风险，统筹安全运维的优化设计，发挥机动性进行抢修，提升配网的效率水平，促使设备最大化运行。

县层架构。通过两级融入管控的方式管控措施，了解问题所在，排查预警设备、了解指标异常，排除设备风险，统筹安全运维的优化设计，发挥机动性进行抢修，提升配网的效率水平，促使设备最大化运行班组层架构。利用自动化班组层的方式了解在班组管辖范围内的停运时间，探讨其不正常预警、找寻问题所在，主动展开运维、检修和服务，促使工作效率最大化。

1.3 核心模块的作用

设备状态管控：配网设备规模。在设备台账以及相应运行状态基础上多元化统筹分析配电设备，深挖获取老旧问题、参数不正常、非标运行等相关设备的信息，完善设备信息；配网缺陷管控。利用PMS2.0设备进行信息流转，分析配网设备缺陷、消除缺陷到期的预警、探讨重要设备的运行问题，搭建出缺陷预测模型，有效的预警功能不足，提前抓好设备整改，规避设备运作中的隐患带来的风险，保障设备安全高效的运行[7]。

运维管理管控：使用可视化管理和控制来分析故障维修工作，更新紧急维修状态，深入挖掘所有紧急维修人员的承载信息，调查紧急维修工作的不足，确保抢修布局合理发展，优化抢修资源，促进抢修战略科学合理发展[8]。

运检指标管控：配网规模指标。通过可视化分析平均供电半径、联络率等配网规模指标，实时跟进配网规模指标的变化，及时预警超过阈值的指标信息，探讨指标不足情况，有针对性的优化管控策略[9]；配网运行指标。通过可视化分析配电设备故障跳闸、低电压率等相关的配网运行指标，及时预警超过阈值的指标信息，及时探讨指标不足情况，有针对性优化策略[10]；配网检修指标。通过可视化分析检修时长、带电作业化率等相关的配网运行指标，实时跟进配网规模指标的变化，及时预警超过阈值的指标信息，及时探讨指标不足情况，有针对性优化策略。

2 配电网智能化运维管控应用优势

可实现配网线路智能化巡检。智能化巡视配网路线主要通过无人机对架空线路进行巡检，通过无人摄影，智能地识别线路上的设备和其他相关信息。采集输电线路中杆塔、绝缘子串、金具等设备的图像数据，并将该数据信息传输至控制中心，通过分析数据可了解相关输电线路设备的损坏情况。分析巡视、检修、故障等记录，同时在完成巡视后及时更新相关记录，并把巡视信息及时发送至并上传至信息系统[11]。

可实现配网故障智能化诊断。系统首先是从各个终端采集以往的故障信息，并深度排查和读取智能电表的电压电流信息，逐步完善故障信息的资料库。在掌握了调控故障信息后着手进行信息采集，并比对故障和电压电流信息数据，确定整个故障的范围，可在第一时间内重新架构有关的网络和故障隔离信息。在获取用户报修信息后，通过一系列方式自动排查故障点。在掌握故障区域后，利用自然语言处理技术第一时间把排查故障点的地理信息和故障信息并发放给抢修人员，同时结合故障区域智能电表档案信息，及时推送给用户，减少不必要的投诉，给客户带来更为理想的体验。

可实现多源数据融合。从现阶段看，如电网数据、分析处理处于不同安全分区，需使用能量管理系统来更新数据，及时收集信息并传输至内网办公电脑，自动上传至OMS 的相关抢修、错误触发等相关信息。一旦电网发生故障，如EMS 系统中不包含与故障恢复相关的人工智能算法，则采用故障恢复的人工智能算法来满足内容机的需要。同时将格式生成、网络恢复步骤、网络恢复操作票等信息传输至OMS，并完成自动发送短信等操作。在EMS系统中，如有相应的人工智能算法满足故障恢复所需，可自动恢复电网故障，安排人员在没办法自动恢复的情况下进行人工处理[12]。

可实现配网调度故障信息智能交互。因信息化系统厂家不同、性能也存在区别，有很大概率出现信息孤岛，很难在实际的统筹调度中发挥作用，特别是在抢修故障过程中不利于其快速制定抢修效率，影响其实施抢修故障工作可靠性，特别是不利于打通配网调度的效率，因此各系统利用应用培养调度的方式，促使各系统间的信息管理，实现系统间的数据共享，促使系统、模块间的信息共享。只要在现场运行系统，就可实现调度与配网的信息交互，进而有效提升业务效率，促使配电网运行效率最大化。

数字化助力精准定位设备“病根”。将网络的概念引入配电网管理，并应用于配电网的日常巡检。它可为机组管理设备数量多、结构复杂的配电网，识别配电网设备状态、运行环境和巡检周期节点的准确性和清晰度，通过配网设备管理日常运维经验，减少对日常工作的依赖，数字化推进配网运维，充分运用配网数字化驱动和网络管理模式，以供电服务指挥中心为指挥中心，以数字化驱动与配网管理相结合的理念规范管理，减少对经验的依赖，为构建强大而智能的配电网提供有效方法。

3 结语

经济发展过程中电力工业起着非常重要的作用，在互联网技术不断发展的今天，电力行业全面采用智能化的全新配用电网络技术是大势所趋。电力行业在运行期间需专业人员对设备和线路进行维护与检查，确保各项设备和线路能够安全稳定运行，防止出现故障给配电工作带来严重负面影响。在运行期间，通过引入移动互联网智能配电网运维技术，可通过移动互联网对设备和线路进行全面监控，全面提升运维工作效率。通过应用智能化运维配电网的管控方式，可有效提高配网调度业务系统工作效率，优化配网业务流程，减轻电网运维人员的劳动强度，确保电网的安全稳定性，促使经济效率的最大化。