基于数字化＋的主动式配电网电压运维管理研究

张瑞颖 严思奇 杨晨曦 孙榕华 余永胜

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

通讯模式很难适应有源运行的需要。对于诸如电网设备运行、电压操作等工作现场的业务流程的控制是相互独立的，电压运营的指挥模式主要是以分散的指挥模式进行，电压运营的指挥和工作现场之间的交互主要是通过电话、短信等传统的通信方式进行的，很难做到大规模的信息同时进行，电网运行管理工作缺少行之有效的指导方法。在配电网中，对其进行管理的过程中，存在着诸多的问题，对其进行管理的方法等方面，缺少对其进行监督与控制，因此，对其运行效果造成了很大的影响。目前，该系统主要依赖于工作人员的经验和应急计划，对大规模应急事件的处理能力薄弱，缺少高效、统一的智能支持手段。

1 基于数字化＋的主动式电压运维管理

1.1 建设目标

以数字技术为基础，构建“电网-工区-团队”一体化的电压智能化、远程化、精细化运行与维护管理系统。通过对多种数据进行融合，集成多种与电网有关的技术平台，提高情景识别的能力，达到对电网运行状况的全面认知。在此基础上，利用大数据和分布式计算等技术，开展基于多源异质数据的潮流分析、历史数据挖掘、电压评估和预警等研究，提高配电网电压情势感知的能力。以数据为基础的电网运行的优化，积极地对系统中各个电压等级的无功设备配置情况以及调度系统中的无功装置投切记录进行收集，与电压监控系统的监控数据相结合，对电压偏差、累计时长、发生次数、时段及位置等进行了关联分析，并对其进行自动分类并将其推送出去，从而为提高电压管理的精度提供了有力的支持。本文以配电系统为研究对象，通过对配电系统各环节运行过程中的关键环节的深入研究，以此为基础，融合全域、多维度、多层次的综合数据，以达到动态可持续发展的目的，为配电系统的运行过程提供有效的决策支持，以提升配电系统运行的主动权及运行过程的可控性及闭环控制能力。

1.2 体系架构

在“数字化＋”的基础上，构建了一个有源的电压运维系统，它由一个有源的运维管理中心和数字应用组成，它可以根据各个地市、检修公司和基层班组的管理人员的需求来提供全面有效的支持，从而达到了对电压的运维智能化和检修智能化的控制效果。其中包含有：资料层面。通过对电网运行数据的提取、清洗、融合、质量评估，实现多源数据的有效融合，为电网运行数据的准确、可靠提供保障。计算成分本文拟采用流式计算、并行计算、存储计算和分布式计算等多种方法来提升计算效率。运营管理大数据的研究。具体研究内容包括：利用大数据开展潮流分析，利用逻辑回归和关联分析等方法，辨识影响潮流变化的关键因子，实现潮流变化的智能化决策。运行的积极控制。电压运行流程控制主要包含电压评估、前瞻预警、电压运行资源控制、电压运行操作流程控制和效果分析等内容。多源数据的显示。主要完成了对配电网的电压数据表的可视化展示、设备地理信息的可视化、关联数据的可视化展示和运维大屏的可视化手机程序设置。建立一个数字的移动应用，让任务派单、流程跟踪、管理评价、资源管理等都成为可能，让远程现场操作与控制中心之间能够进行有效的交互，从而提高电压运维的工作效率。组态管理完成与数字化应用有关的配置管理工作，具体内容如下：数据源管理、权限管理、任务管理等，从而达到应用智能化调度管理和运行工况主动监视的目的，确保数字化应用能够顺利地执行工作任务。

1.3 基于移动APP的运维指挥调度

以配电网运营管理平台为基础，对电压运营业务过程进行集成，构建出配网电压运营指挥调度的移动APP，让其能够实现有关信息的双向传递，全面地查询并显示目前正在进行的电压运营工作和资源调配，实时地监控现场操作的安全性、规范性，并对现场工作中的违规操作等展开实时的警告和安全控制。工单的生成、确认、实施和反馈是其重要组成部分，对系统中各个电压等级的无功设备配置情况以及调度系统中的无功装置投切记录进行采集，并与电压监控系统的监控数据相结合，对电压偏差、累计时长、发生次数、时段及位置等展开关联分析，对其进行自动分类，并将异常原因进行推送，从而为提高电压管理的精度提供有效的支持。运维工单的内容主要有：工单编号、维护内容、维护地址、派送时间、计划停电时间、变电站或区域名称、变电站或台区的编号备注等。按要求可以成批发送计划断电的时间和其他资料。在维护工作订单上同步发送台区所在的供电所、供电所负责人、供电所台区数目、台区用户数目、台区运行档位、台区出口电压合格率、台区用户电压合格率等，提高了信息的分享效能。当用户接收到工作指令时，应用程序会以声音的方式进行通知，同时应用程序的顶端会出现新的信息通知。对应的操作员应当在发货单上按下“确认”，表明操作工作已经启动。经过APP客服的审核，这个工单就被设置成接受了。操作人员应该能够在这个接口上看到验证资料的递交情况。在完成工作之后，维护人员应该将已经完成的现场照片，用APP客户端进行上传，并按照一定的格式，在APP客户端上填写完工申请表单，将这些信息及时地由APP服务端发送到APP服务器，以此为基础进行竣工评估，如图所示。本文旨在实现对台区帐册进行动态关联，在实际运行中，通过智能的提醒，选择合适的台区，减少错误的发生，同时也为后期开展相关的分析与决策提供依据。二次工程主管在完成此项工程进度表的审阅后，可在APP中查询审阅情况。将审核完成的工单放入到历史数据库中，为提高大数据挖掘分析和运维工作管理，奠定了数据基础［1］。

图 工单下发确认流程

1.4 运维成效智能化评估

在此基础上，构建运行效果的智能评价模型，通过对运行效果与影响因子的大数据关联分析，识别运行效果的影响因子及其关联强度，寻找影响运行效果的关键因子和薄弱环节，并给出改进的对策，为运行过程的不断迭代优化奠定基础。

2 成效分析

在数字化＋的基础上，建立起了积极的电压运维服务体系，从而可以让电压管理业务可视化展现、电压运维过程实时管控、电压运维策略优化和运维效果智慧化评估成为可能。在电压管理业务的可视化呈现上，将配电GIS、调度自动化等专业系统的数据进行整合，从而对配网中的电压各种数据进行全量的业务数据访问，并以可视化的形式进行展示，从而可以将电压的分布状况进行更好地呈现出来，提高了主动式电压运营的准确性。在电网运行控制中，建设电网运行控制手机，实现电网运行控制之间的真实沟通，实现电网运行控制数据的实时收集与显示，提高电网运行控制过程的科学性，提高调度控制的时效性与精准度。在电网运行决策上，根据电力系统的运行数据分析、实时潮流分析等，准确辨识电网运行中存在的故障并提出相应的调控措施，从而达到对电网运行决策的地理位置、实时的有效分配，提高电网运行决策的智能化和准确性。在电压营运质量智能评估中，可以完成营运计划和对营运后的自动化数据进行评价，并对营运效果进行分析，找到其影响因素，从而达到持续提高电压营运策略的目的。本文的研究结果能够很好地适应电力系统的数字化、智能化运行的需要，并在实践中取得了很好的效果［2］。

3 结束语

综上所述，本文主要是为了解决配网的电压质量问题多种多样、难以进行追溯以及原有运维体系信息化、智能化程度不高等问题，并主动与数字化转型和新型电力系统建设的目标相匹配，进行业务和流程的数字化重组，建立数字化、智能化的配网电压运维主动式体系，并以大数据分析、移动应用为主要内容。在融合多源异构数据的基础上，通过大数据分析和移动运维作业工具的建设，提高配网电压问题的主动发现、闭环管控和辅助决策的能力，从而实现配网电压运维工作的业务互联和融合创新，提高配网电压运维工作效率和智能化水平。