基于多源数据的配网故障全研判研究及运用

摘要：随着社会对用电安全的严格要求，如何快速处理电网故障是配电网运行的重要内容。同时，在智能技术支持之下，电网呈现智能化的发展态势，电力系统中存在海量的信息数据，增加了监控的难度，而一旦系统出现问题则会产生大量的冗余性干扰问题，这样则会无法进行综合控制。配电网故障是导致电网非计划停电的重要诱因，分析故障问题，进行快速处理，可以有效提高故障应急处理能力，有效保障电力系统运行的安全性、稳定性。基于多源数据分析，做好数据采集、智能分析、配网故障类型分析，可以有效提高数据处理质量，实现动态分析、智能预警、辅助决策，提高故障处理的综合效率。

关键词：多源数据配网故障全研判研究大数据

中图分类号：TM73

ResearchandApplicationofComprehensiveAnalysisandJudgmentofDistributionNetworkFaultsBasedonMulti-SourceData

WANGWenhuaWANGHuiqinBAIRuixuanWANGYiran

OrdosPowerSupplyBranchofInnerMongoliaPower（Group）Co.，Ltd.，OrdosCity，InnerMongoliaAutonomousRegion，017010China

Abstract：Withthestrictrequirementsofsocietyforelectricitysafety，howtoquicklyhandlepowergridfaultsisanimportantpartofdistributionnetworkoperation.Atthesametime，with thesupportofintelligenttechnology，thepowergridisshowingatrendofintelligentdevelopment.Thereisamassiveamountofinformationdatainthepowersystem，whichincreasesthedifficultyofmonitoring.However，oncethesystemencountersproblems，itwillgeneratealargenumberofredundantinterferenceproblems，makingitimpossibletocarryoutcomprehensivecontrol.Distributionnetworkfaultsareanimportantcauseofunplannedpoweroutagesinthepowergrid.Analyzingthefaultproblemandquicklyhandlingitcaneffectivelyimprovetheemergencyresponsecapabilityandensurethesafetyandstabilityofthepowersystemoperation.Basedonmulti-sourcedataanalysis，doingagoodjobindatacollection，intelligentanalysis，distributionnetworkfaulttypescaneffectivelyimprovethequalityofdataprocessing，achievedynamicanalysis，intelligentwarning，andassistdecision-making，andeffectivelyimprovethecomprehensiveefficiencyoffaulthandling.

KeyWords：Multi-sourcedata;Distributionnetworkfault;Comprehensiveanalysisandresearch;Bigdata

实现对配电故障的智能化分析，利用线上辅助系统进行动态处理，可以有效提高电网调度的综合处理能力，切实满足故障定位以及精准处理的需求。基于多源数据进行配电故障的全研判分析，可以处理数据分析，综合实际状况制定完善优化措施，充分提高故障处理精准性。

1配网故障全研判数据优化

1.1配网故障全研判定义

电网调控的智能化、一体化发展，推动了事故处理模式的集中化处理。配网故障全研判就是基于现有单元研判，基于配电网管理系统DMS，融合EMS用电采集、生产管理PMS等多种信息技术手段，集合多源数据故障进行综合性的研判分析，通过可视化的方式展示故障的信息，便于电网决策的运行管理模式。配网故障研判是一种对配电网状态进行动态分析、智能检测的有效拓展，也是实现故障辅助决策的重要技术手段，在现代技术手段的支持下可以有效提高配网的速度、实现全面覆盖的精准故障处理，是故障预警以及处理的重要技术[1]。

1.2数据来源

在配网故障研判中通过收集电网设备故障基础信息数据。在智能电网的建设中，通过多种技术手段实现了电网系统中静态信息、动态数据的采集以及处理，为配网故障全研判等提供了精准全面的信息数据。在进行全研判处理中，要根据系统进行数据采集，传递数据，获得配电自动化系统中的基础信息，了解电气量的信息、开关变量等信息数据，了解调度自动化系统中的终端实时数据，利用用电采集系统，获得交采数据，通过数据交换管理平台则可以获得停电告警等基础信息，确定计划性停电等信息数据等。配电网故障数据源主要如表1所示。

2配网故障全研判数据优化处理

不同的数据来源不同，在不同的系统中存在中交互性的问题，会降低数据质量，影响最终的研判结果。而为了提高数据精准性，则要提高系统的综合性能，做好数据分析及处理。

2.1分布式能源信息

在智能电网的发展中，分布式能源逐渐成为支撑电源，在配电网中应用可以有效提高系统的综合性能，但是产生的负荷电流则会在一定程度上影响故障电流的分布，受到拓扑结构的影响导致电流出现双向流动等问题。对此，分析分布式能源供电的实际状况，在台账中对其进行标准化处理，做好标识及分析；在进行线路告警中则要分析数据信息，剔除标记的分布式能源数据，则可以判断最终的故障范围。

2.2主配电数据融合

在智能技术支持之下实现主配网的一体化发展，在系统中融合了保护等级、事项标识等信息数据。基于出现开关跳闸信号进行研判分析，便于跳闸数据的判断与分析。

在系统中也接入了高压等级的相关主变遥测信息数据，在处理中则可以将其作为补充数据，进行失压判断的参考。在处理中做好10kV出现开关结构的控分信号处理，根据实际状况做好非故障的过滤性问题，则可以有效减少研判的误差等相关问题[2]。

2.3提高系统数据可靠性

如果在系统中的配电网络的末端存在双电源的配变，在出现故障时系统会显示此配变的电压数值，此时数值不为零，综合研判的策略及方式，会导致出现误判的问题，无法确定停电的具体范围。对于此种问题，在处理中，要分析此配变中相关采集点的信息数据，结合电网拓扑结构，分析两侧的遥测信息及数据、匹配故障位置的线路、采集点的数据信息，分析其是否出现故障等问题[3]。同时，此系统在应用中，受到实际问题的影响，导致采集数据出现返回为空的问题，严重影响数据的可靠性。对此，在处理中要做好系统不同运行工况的校验，则可以保障数据的精准性。

3总体设计原理

3.1总体框架结构

综合故障全研判的基础特征，做好多源数据来源的智能化分析，设计系统框架结构，其主要包括实时监控系统、全类型决策以及全流程控制3个部分。

3.2实时监控系统

对电网的实际运行状态进行动态分析，实现实时监控，可以基于EMS系统中获得基础模型、图像以及信息数据；综合实时动态信息，进行状态的预测以及全面评估，确定风险隐患等相关问题。在全研判中通过对终端的实际状况、运行信息数据、变电站的运行信息以及用采停电事件等相关信息数据智能检测，达到全研判的目的。

3.3故障研判全类型决策

通过线路馈线终端设备则可以上传基础信息，有效了解实施动态信息；综合信息数据确定具体的参数变化，则可以有效了解缺相及大面积停电等多种故障类型。同时将遥测数据进行历史对比，通过台账等方式进行动态分析，则可以进行配电网线路过载的综合分析，通过可视化的方式实现智能告警，有利于对多种故障类型以及状态进行智能分析。

3.4全流程控制

全研判主要就是通过分析故障感知系统、故障分析系统、隔离转电以及故障抢修等不同的环节进行综合处理。对局域全遥控功能线路，则可以利用智能设备进行一键隔离，有利于故障感知的全流程智能化控制。

配电网故障全研判主要就是分析系统的特征、综合电网拓扑结构、设备信息以及实际状况等进行动态分析。一旦发生故障问题，获得故障基础信息，进行故障信息的汇总以及智能分析：基于电网拓扑结构、设备信息以及电网的实际信息、动态数据等方式进行综合控制；基于电网路径进行处理，合并故障集；基于电话拓扑结构获得配电的基础信息，整合故障信息数据，进行实时的数值分析；基于电网拓扑结构以及故障指示器的测量数值，实现故障的定位以及智能分析。在确定故障定位之后，综合地理图及单线图的基础信息，确定停电的路径，了解受到影响的设备及基础的信息数据，基于综合分析则可以实现故障的抢修等操作处理，最后对故障处置的方式进行智能化分析[4]。

4关键技术手段

4.1实时采集以及动态检测

电网故障保护装置在运行中可以实现故障信息的动态采集，在全研判中对采集的信息进行智能分析，则可以有效了解具体的信息数据。基于用电信息采集系统，获得接口服务，可以有效发布精准分析，具有接口拓展、历史数据发布等多种功能。配电自动化系统利用接口则可以通过现场用电信息，实现数据的动态分析，利用数据转发多个部分的接口信息、通过故障指示器以及自动化开关等相关方式，则可以获得配网馈线运行的基础信息以及数据。

通过此种方式进行处理，则可以有效避免信息孤岛等问题，在处理中可以有效满足数据业务流转的需求，做到了馈线数据的实时监控、线路供电电流质量的动态分析[4]。

4.2故障信息预处理

针对相同的故障信息，在系统中会触发多个信息研判条件，导致多个故障的误导。因此在处理中要进行多种故障的综合分析，做好信息筛选以及过滤分析，利用故障信息预处理，实现多种信息故障处理，对海量信息数据进行动态分析、实时处理，则可以了解相同故障触发条件进行动态分析，根据实际状况进行过滤以及合并。

4.3数据校核

采集数据信息，对获得的数据进行筛选以及辨识性处理，深入挖掘用电采集系统中的基础信息、综合性能等多种因素，分析数据的特性，基于智能系统进行自动分析，确定数据类型。基于配电终端的系统，利用缺陷自动分析功能进行动态分析，对于存在的配电终端进行数据实时分析，实现精准处理，做好研判屏蔽，可以有效降低异常数据产生的干扰性影响，保障数据科学合理。

5多源数据的配网故障全研判应用

5.1多源异构数据融合

配电故障常见的数据主要分布在用电信息采集、配网故障抢修等不同的业务系统中，配网数据具有复杂性的特征，在进行数据处理中要做好基础信息数据采集、清洗以及融合处理，可以有效实现停电信息采集、验证以及归并出差，进而为数据研判提供参考。

在馈电出现故障的时候，通过EMS进行事故分闸记录，为了便于调试，可以通过遥信、遥测以及SOE等辅助数据进行冗余校验，获得馈线故障停电的基础信息数据，其中包括了馈线停电开始tfds和结束时间tfde，在处理中，通过EMS事故分闸表进行记录，确定信号是否正确。

5.2配变故障停电信息

在配变出现停电等问题的时候，系统具有通信可靠性较低的特征，因为终端监测处理中容易出现数据缺失等问题，对此要综合电流采样等实际数据进行冗余性的校验处理，这样则可以获得基础的配电故障停电信息参数。综合数据进行数据处理，做好记录以及合并处理，实现精准定位以及智能分类[5]。

5.3馈线故障区段定位

受到配网设备性能等多种因素的影响，在自动定位中还是存在一定的难度。利用配网故障抢修系统分析故障信息，利用人工的方式进行处理无法实现精准定位。通过大数据等方式进行综合分析，再分析多源数据，对其进行研判处理，则可以确定故障的区段定位。在馈线出现永久性的故障之后，会导致线路中相关区域出现失电等问题。典型的配电故障供电恢复主要包括了故障区域隔离、非故障区域失电恢复以及全线恢复供电等相关内容。

基于故障的类型进行综合分析，做好数值分析，识别停电信息以及时长区段，进行故障定位，则可以实现精准分析，有效缩减故障范围，为研判工作提供重要参考与支持。

6结语

基于多源数据融合的配电网故障全研判分析，进行数据采集、处理以及辅助决策，在大数据、人工智能等多种技术的支持之下，可以有效实现精准操作，在系统的支持之下可以有效实现对配电网故障的动态分析，优化故障处理的流程以及范围。

参考文献

[1]丁澍.含分布式电源的配网相间故障定位技术研究[D].济南：山东大学，2023.

[2]杨彬.含分布式光伏的配网故障区段定位与恢复控制方法研究[D].北京：华北电力大学（北京），2023.

[3]谌业刚，王平，陈飞，等.分布式定位技术在配网故障测距中的应用[J].电气技术与经济，2024（2）：91-94.

[4]许畅，许子宸.基于OPEN3200系统的配网故障处理技术的应用与研究[J].自动化应用，2023，64（24）：70-72.

[5]张莲，禹红良，李梦天，等.基于SFLA-BPSO算法的含DG配网故障定位方法[J].计算机应用与软件，2022，39（12）：310-317.

[6]黄文栋，张雨，阮启洋，等.基于改进图卷积神经网络的配网线路故障诊断[J].计算技术与自动化，2024，43（1）：50-55.