一種配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

吳樹鴻+陸錦培+杜飛強(qiáng)

摘要：文章針對目前配變發(fā)生缺相事件時，人工根據(jù)告警報(bào)文進(jìn)行分析既費(fèi)時又費(fèi)力等不足，開發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)不能能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，還能對缺相告警報(bào)文進(jìn)行智能診斷分析，通過應(yīng)用表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配變?nèi)毕嗍录膶?shí)時監(jiān)測及快速復(fù)電，大大提高了供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；配變?nèi)毕啵恢悄茉\斷；實(shí)時監(jiān)測；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TM421文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0016-03

配電變壓器處于電力系統(tǒng)的最末端，其設(shè)備運(yùn)行水平直接影響客戶的供電可靠性。當(dāng)配變發(fā)生缺相時，將對低壓用戶的供電造成重要影響，特別是對于用戶所使用的三相電機(jī)，配變?nèi)毕嗨斐傻牟黄胶怆妷汉碗娏鲗蛊浒l(fā)熱，長久運(yùn)行將可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，當(dāng)配變發(fā)生缺相時，需對配變進(jìn)行立即修復(fù)，盡快恢復(fù)用戶的正常供電和避免造成用戶設(shè)備的損失。

當(dāng)配變發(fā)生缺相時，計(jì)量自動化系統(tǒng)將產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢摳婢軌蚝芎玫貜浹a(bǔ)配變?nèi)毕鄷r調(diào)度實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)控到相應(yīng)事件現(xiàn)象的缺點(diǎn)。但由于計(jì)量自動化系統(tǒng)除產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢猓€將產(chǎn)生其他很多信息告警，并且存在很多干擾信號，如果通過人工進(jìn)行過濾、分析、診斷告警信息，需要耗費(fèi)大量的人力及物力。特別是在惡劣天氣情況下，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將迅速涌現(xiàn)出大量的告警信息，在短時間內(nèi)診斷出配變?nèi)毕嗍录⑹且患浅＠щy的事情。因此，通過人工分析配變?nèi)毕喔婢瘉韺?shí)現(xiàn)故障事件的診斷既費(fèi)時又費(fèi)力，很難付諸于應(yīng)用。基于此，很有必要開發(fā)一種配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)來代替人工分析，達(dá)到高效、快速、準(zhǔn)確的目的。

1系統(tǒng)工作原理及交互情況

1.1工作原理

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)工作原理如圖1所示，當(dāng)配變發(fā)生缺相或缺相恢復(fù)時，其告警報(bào)文將通過GPRS裝置發(fā)送至計(jì)量自動化系統(tǒng)主站，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將通過ETL主動推送方式將報(bào)文送至配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)；系統(tǒng)將對其進(jìn)行報(bào)文數(shù)據(jù)并組，同時根據(jù)知識庫匹配原則對報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析；并應(yīng)用已知停電事件過濾、數(shù)據(jù)存儲及參數(shù)控制技術(shù)生成配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果；生成的配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果將通過輸出匹配處理發(fā)布配變?nèi)毕嗍录瑫r并將診斷的缺相事件以短信發(fā)布形式發(fā)送于搶修人員手機(jī)中。

圖1智能診斷系統(tǒng)工作原理圖

1.2系統(tǒng)交互情況

為了實(shí)現(xiàn)配變?nèi)毕喔婢闹悄茉\斷，配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)需與多個系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲取配變?nèi)毕嘞嚓P(guān)線路及配變綜合信息。系統(tǒng)交互情況如圖2所示，系統(tǒng)首先需從計(jì)量自動化系統(tǒng)主站獲取配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，獲取缺相告警報(bào)文后需通過訪問準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)系統(tǒng)獲取缺相配變及其所屬線路ID，并通過設(shè)備ID訪問配網(wǎng)自動化系統(tǒng)獲取線路單線圖、電流及其他有效信息。

系統(tǒng)還得通過訪問調(diào)度告警信息智能診斷系統(tǒng)獲取缺相配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器等告警信息，用于分析已知的停電事件，同時也通過訪問營銷系統(tǒng)停電信息池來獲取其他一些已知的停電事件。對于某個區(qū)域多臺配變發(fā)生缺相的事件，系統(tǒng)還得通過訪問配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)獲取配變間的拓?fù)潢P(guān)系，用于分析上游線路可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

最后，系統(tǒng)診斷出的配變?nèi)毕嗍录⑼ㄟ^配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)布，生成搶修工單，同時將缺相事件推送至營銷系統(tǒng)停電信息池及發(fā)送短信至搶修人員手機(jī)中，達(dá)到快速發(fā)現(xiàn)事件目的，提高搶修效率。

圖2系統(tǒng)交互情況圖

2系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)

本系統(tǒng)軟件采用3層典型架構(gòu)模式：表現(xiàn)層、中間業(yè)務(wù)層及數(shù)據(jù)層。表現(xiàn)層為系統(tǒng)顯示的用戶界面，用于顯示系統(tǒng)診斷的結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)；中間業(yè)務(wù)層為各功能模塊，用于處理配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、處理和分析；數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)軟件的底層數(shù)據(jù)庫，用于對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。圖3為系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖：

圖3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

2.2系統(tǒng)軟件主要功能模塊

2.2.1報(bào)文并組處理模塊。對于配變?nèi)毕鄷r所產(chǎn)生的告警報(bào)文，系統(tǒng)將剔除重復(fù)的報(bào)文，篩選出有效的配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文。同時根據(jù)報(bào)文相關(guān)信息進(jìn)行并組處理，如果報(bào)文的類型為停電，則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組；如果報(bào)文的類型為復(fù)電，則與相應(yīng)復(fù)電時間為空的記錄進(jìn)行并組，如未有相應(yīng)記錄則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組。

2.2.2報(bào)文異常分析模塊。系統(tǒng)對產(chǎn)生缺相報(bào)文的配變其20天內(nèi)及90內(nèi)所發(fā)出的缺相報(bào)文數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對于其頻發(fā)數(shù)超過一定數(shù)值的配變將其告警報(bào)文定義為異常；同時對停電時間為空及配變同一發(fā)生時間前后15分鐘內(nèi)存在多條記錄的報(bào)文，則也將其定義為異常

事件。

2.2.3停電原因分析模塊。系統(tǒng)根據(jù)配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器、變電站失壓、重合閘、配變失壓等信息，對非異常的配變?nèi)毕鄨?bào)文進(jìn)行停電原因分析，用于分析已知的配變?nèi)毕嗤ｋ娛录擃愂录⒉辉偕蓳屝薰魏桶l(fā)送短信。如變電站發(fā)生失壓，則將停電原因定義為事故停電；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘，則將停電原因定義為永久故障；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘并重合，則將停電原因定義為瞬時故障；線路重合閘退出，則將停電原因定義為帶電接口；配變?nèi)毕鄨?bào)文停復(fù)電時間相差較短，則將停電原因定義為短時動作。

2.2.4告警綜合判斷模塊。對于未知的配變?nèi)毕嗍录赐ｋ娫驗(yàn)榭盏呐渥內(nèi)毕鄨?bào)文，系統(tǒng)將進(jìn)行告警綜合判斷。對于單臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，系統(tǒng)將生成搶修工單并發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)，對于某個區(qū)域多臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，除生成搶修工單和發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)外，系統(tǒng)還將根據(jù)配變的拓?fù)潢P(guān)系，分析發(fā)生缺相事件的配變上游線路有可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

3系統(tǒng)應(yīng)用效果

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)已在佛山局得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)已能夠?qū)Ψ鹕降貐^(qū)發(fā)生的配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和進(jìn)行智能診斷分析，并及時進(jìn)行缺相事件發(fā)布生成搶修工單和發(fā)送短信，全過程無需人工參與，大大提高了效率，達(dá)到了為員工減負(fù)和提高供電可靠性目的。

2014年5月22日系統(tǒng)診斷出籮行站10kV722高安線共有6臺配變發(fā)生缺相并進(jìn)行了缺相事件發(fā)布，系統(tǒng)根據(jù)線路單線圖的拓?fù)潢P(guān)系，定位了上游故障停電開關(guān)為干線9T2開關(guān)發(fā)生故障，系統(tǒng)診斷分析如圖4所示：

圖4系統(tǒng)診斷分析圖

系統(tǒng)根據(jù)配變?nèi)毕嗍录闪藫屝薰尾l(fā)送短信給搶修人員，為停電事件的搶修提供了指導(dǎo)，縮短了故障查找和客戶停電時間，大大提高了用戶供電可靠性。圖5為當(dāng)時配網(wǎng)缺相事件生成的搶修工單：

圖5配變?nèi)毕嗍录屝薰螆D

4結(jié)語

本文針對目前配變?nèi)毕嗳斯し治龃嬖诘牟蛔悖_發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕噙M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并進(jìn)行智能診斷分析，全過程無需人工參與，大大提高了工作效率和供電可靠性，對配網(wǎng)運(yùn)行具有強(qiáng)大的支撐作用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益推廣價值。

參考文獻(xiàn)

[1]?楊萌．10kV配電變壓斷線運(yùn)行分析[J]．黑龍江電力，

?2012，34（3）．

[2]?徐紅喜，封波，李紅，等．一起10kV線路單相斷線故

?障分析[J]．江蘇電機(jī)工程，2012，31（6）．

[3]?楊洪波，任小炯．變壓器斷線對用電設(shè)備的影響[J]．

?電力學(xué)報(bào)，2001，16（4）．

作者簡介：吳樹鴻（1977—），男，廣東電網(wǎng)公司佛山供電局工程師，研究方向：配電網(wǎng)運(yùn)行。

摘要：文章針對目前配變發(fā)生缺相事件時，人工根據(jù)告警報(bào)文進(jìn)行分析既費(fèi)時又費(fèi)力等不足，開發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)不能能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，還能對缺相告警報(bào)文進(jìn)行智能診斷分析，通過應(yīng)用表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配變?nèi)毕嗍录膶?shí)時監(jiān)測及快速復(fù)電，大大提高了供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；配變?nèi)毕啵恢悄茉\斷；實(shí)時監(jiān)測；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TM421文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0016-03

配電變壓器處于電力系統(tǒng)的最末端，其設(shè)備運(yùn)行水平直接影響客戶的供電可靠性。當(dāng)配變發(fā)生缺相時，將對低壓用戶的供電造成重要影響，特別是對于用戶所使用的三相電機(jī)，配變?nèi)毕嗨斐傻牟黄胶怆妷汉碗娏鲗蛊浒l(fā)熱，長久運(yùn)行將可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，當(dāng)配變發(fā)生缺相時，需對配變進(jìn)行立即修復(fù)，盡快恢復(fù)用戶的正常供電和避免造成用戶設(shè)備的損失。

當(dāng)配變發(fā)生缺相時，計(jì)量自動化系統(tǒng)將產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢摳婢軌蚝芎玫貜浹a(bǔ)配變?nèi)毕鄷r調(diào)度實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)控到相應(yīng)事件現(xiàn)象的缺點(diǎn)。但由于計(jì)量自動化系統(tǒng)除產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢猓€將產(chǎn)生其他很多信息告警，并且存在很多干擾信號，如果通過人工進(jìn)行過濾、分析、診斷告警信息，需要耗費(fèi)大量的人力及物力。特別是在惡劣天氣情況下，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將迅速涌現(xiàn)出大量的告警信息，在短時間內(nèi)診斷出配變?nèi)毕嗍录⑹且患浅＠щy的事情。因此，通過人工分析配變?nèi)毕喔婢瘉韺?shí)現(xiàn)故障事件的診斷既費(fèi)時又費(fèi)力，很難付諸于應(yīng)用。基于此，很有必要開發(fā)一種配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)來代替人工分析，達(dá)到高效、快速、準(zhǔn)確的目的。

1系統(tǒng)工作原理及交互情況

1.1工作原理

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)工作原理如圖1所示，當(dāng)配變發(fā)生缺相或缺相恢復(fù)時，其告警報(bào)文將通過GPRS裝置發(fā)送至計(jì)量自動化系統(tǒng)主站，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將通過ETL主動推送方式將報(bào)文送至配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)；系統(tǒng)將對其進(jìn)行報(bào)文數(shù)據(jù)并組，同時根據(jù)知識庫匹配原則對報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析；并應(yīng)用已知停電事件過濾、數(shù)據(jù)存儲及參數(shù)控制技術(shù)生成配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果；生成的配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果將通過輸出匹配處理發(fā)布配變?nèi)毕嗍录瑫r并將診斷的缺相事件以短信發(fā)布形式發(fā)送于搶修人員手機(jī)中。

圖1智能診斷系統(tǒng)工作原理圖

1.2系統(tǒng)交互情況

為了實(shí)現(xiàn)配變?nèi)毕喔婢闹悄茉\斷，配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)需與多個系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲取配變?nèi)毕嘞嚓P(guān)線路及配變綜合信息。系統(tǒng)交互情況如圖2所示，系統(tǒng)首先需從計(jì)量自動化系統(tǒng)主站獲取配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，獲取缺相告警報(bào)文后需通過訪問準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)系統(tǒng)獲取缺相配變及其所屬線路ID，并通過設(shè)備ID訪問配網(wǎng)自動化系統(tǒng)獲取線路單線圖、電流及其他有效信息。

系統(tǒng)還得通過訪問調(diào)度告警信息智能診斷系統(tǒng)獲取缺相配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器等告警信息，用于分析已知的停電事件，同時也通過訪問營銷系統(tǒng)停電信息池來獲取其他一些已知的停電事件。對于某個區(qū)域多臺配變發(fā)生缺相的事件，系統(tǒng)還得通過訪問配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)獲取配變間的拓?fù)潢P(guān)系，用于分析上游線路可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

最后，系統(tǒng)診斷出的配變?nèi)毕嗍录⑼ㄟ^配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)布，生成搶修工單，同時將缺相事件推送至營銷系統(tǒng)停電信息池及發(fā)送短信至搶修人員手機(jī)中，達(dá)到快速發(fā)現(xiàn)事件目的，提高搶修效率。

圖2系統(tǒng)交互情況圖

2系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)

本系統(tǒng)軟件采用3層典型架構(gòu)模式：表現(xiàn)層、中間業(yè)務(wù)層及數(shù)據(jù)層。表現(xiàn)層為系統(tǒng)顯示的用戶界面，用于顯示系統(tǒng)診斷的結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)；中間業(yè)務(wù)層為各功能模塊，用于處理配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、處理和分析；數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)軟件的底層數(shù)據(jù)庫，用于對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。圖3為系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖：

圖3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

2.2系統(tǒng)軟件主要功能模塊

2.2.1報(bào)文并組處理模塊。對于配變?nèi)毕鄷r所產(chǎn)生的告警報(bào)文，系統(tǒng)將剔除重復(fù)的報(bào)文，篩選出有效的配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文。同時根據(jù)報(bào)文相關(guān)信息進(jìn)行并組處理，如果報(bào)文的類型為停電，則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組；如果報(bào)文的類型為復(fù)電，則與相應(yīng)復(fù)電時間為空的記錄進(jìn)行并組，如未有相應(yīng)記錄則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組。

2.2.2報(bào)文異常分析模塊。系統(tǒng)對產(chǎn)生缺相報(bào)文的配變其20天內(nèi)及90內(nèi)所發(fā)出的缺相報(bào)文數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對于其頻發(fā)數(shù)超過一定數(shù)值的配變將其告警報(bào)文定義為異常；同時對停電時間為空及配變同一發(fā)生時間前后15分鐘內(nèi)存在多條記錄的報(bào)文，則也將其定義為異常

事件。

2.2.3停電原因分析模塊。系統(tǒng)根據(jù)配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器、變電站失壓、重合閘、配變失壓等信息，對非異常的配變?nèi)毕鄨?bào)文進(jìn)行停電原因分析，用于分析已知的配變?nèi)毕嗤ｋ娛录擃愂录⒉辉偕蓳屝薰魏桶l(fā)送短信。如變電站發(fā)生失壓，則將停電原因定義為事故停電；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘，則將停電原因定義為永久故障；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘并重合，則將停電原因定義為瞬時故障；線路重合閘退出，則將停電原因定義為帶電接口；配變?nèi)毕鄨?bào)文停復(fù)電時間相差較短，則將停電原因定義為短時動作。

2.2.4告警綜合判斷模塊。對于未知的配變?nèi)毕嗍录赐ｋ娫驗(yàn)榭盏呐渥內(nèi)毕鄨?bào)文，系統(tǒng)將進(jìn)行告警綜合判斷。對于單臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，系統(tǒng)將生成搶修工單并發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)，對于某個區(qū)域多臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，除生成搶修工單和發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)外，系統(tǒng)還將根據(jù)配變的拓?fù)潢P(guān)系，分析發(fā)生缺相事件的配變上游線路有可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

3系統(tǒng)應(yīng)用效果

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)已在佛山局得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)已能夠?qū)Ψ鹕降貐^(qū)發(fā)生的配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和進(jìn)行智能診斷分析，并及時進(jìn)行缺相事件發(fā)布生成搶修工單和發(fā)送短信，全過程無需人工參與，大大提高了效率，達(dá)到了為員工減負(fù)和提高供電可靠性目的。

2014年5月22日系統(tǒng)診斷出籮行站10kV722高安線共有6臺配變發(fā)生缺相并進(jìn)行了缺相事件發(fā)布，系統(tǒng)根據(jù)線路單線圖的拓?fù)潢P(guān)系，定位了上游故障停電開關(guān)為干線9T2開關(guān)發(fā)生故障，系統(tǒng)診斷分析如圖4所示：

圖4系統(tǒng)診斷分析圖

系統(tǒng)根據(jù)配變?nèi)毕嗍录闪藫屝薰尾l(fā)送短信給搶修人員，為停電事件的搶修提供了指導(dǎo)，縮短了故障查找和客戶停電時間，大大提高了用戶供電可靠性。圖5為當(dāng)時配網(wǎng)缺相事件生成的搶修工單：

圖5配變?nèi)毕嗍录屝薰螆D

4結(jié)語

本文針對目前配變?nèi)毕嗳斯し治龃嬖诘牟蛔悖_發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕噙M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并進(jìn)行智能診斷分析，全過程無需人工參與，大大提高了工作效率和供電可靠性，對配網(wǎng)運(yùn)行具有強(qiáng)大的支撐作用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益推廣價值。

參考文獻(xiàn)

[1]?楊萌．10kV配電變壓斷線運(yùn)行分析[J]．黑龍江電力，

?2012，34（3）．

[2]?徐紅喜，封波，李紅，等．一起10kV線路單相斷線故

?障分析[J]．江蘇電機(jī)工程，2012，31（6）．

[3]?楊洪波，任小炯．變壓器斷線對用電設(shè)備的影響[J]．

?電力學(xué)報(bào)，2001，16（4）．

作者簡介：吳樹鴻（1977—），男，廣東電網(wǎng)公司佛山供電局工程師，研究方向：配電網(wǎng)運(yùn)行。

摘要：文章針對目前配變發(fā)生缺相事件時，人工根據(jù)告警報(bào)文進(jìn)行分析既費(fèi)時又費(fèi)力等不足，開發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)不能能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，還能對缺相告警報(bào)文進(jìn)行智能診斷分析，通過應(yīng)用表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配變?nèi)毕嗍录膶?shí)時監(jiān)測及快速復(fù)電，大大提高了供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；配變?nèi)毕啵恢悄茉\斷；實(shí)時監(jiān)測；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TM421文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0016-03

配電變壓器處于電力系統(tǒng)的最末端，其設(shè)備運(yùn)行水平直接影響客戶的供電可靠性。當(dāng)配變發(fā)生缺相時，將對低壓用戶的供電造成重要影響，特別是對于用戶所使用的三相電機(jī)，配變?nèi)毕嗨斐傻牟黄胶怆妷汉碗娏鲗蛊浒l(fā)熱，長久運(yùn)行將可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，當(dāng)配變發(fā)生缺相時，需對配變進(jìn)行立即修復(fù)，盡快恢復(fù)用戶的正常供電和避免造成用戶設(shè)備的損失。

當(dāng)配變發(fā)生缺相時，計(jì)量自動化系統(tǒng)將產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢摳婢軌蚝芎玫貜浹a(bǔ)配變?nèi)毕鄷r調(diào)度實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)控到相應(yīng)事件現(xiàn)象的缺點(diǎn)。但由于計(jì)量自動化系統(tǒng)除產(chǎn)生配變?nèi)毕喔婢猓€將產(chǎn)生其他很多信息告警，并且存在很多干擾信號，如果通過人工進(jìn)行過濾、分析、診斷告警信息，需要耗費(fèi)大量的人力及物力。特別是在惡劣天氣情況下，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將迅速涌現(xiàn)出大量的告警信息，在短時間內(nèi)診斷出配變?nèi)毕嗍录⑹且患浅＠щy的事情。因此，通過人工分析配變?nèi)毕喔婢瘉韺?shí)現(xiàn)故障事件的診斷既費(fèi)時又費(fèi)力，很難付諸于應(yīng)用。基于此，很有必要開發(fā)一種配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)來代替人工分析，達(dá)到高效、快速、準(zhǔn)確的目的。

1系統(tǒng)工作原理及交互情況

1.1工作原理

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)工作原理如圖1所示，當(dāng)配變發(fā)生缺相或缺相恢復(fù)時，其告警報(bào)文將通過GPRS裝置發(fā)送至計(jì)量自動化系統(tǒng)主站，計(jì)量自動化系統(tǒng)主站將通過ETL主動推送方式將報(bào)文送至配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)；系統(tǒng)將對其進(jìn)行報(bào)文數(shù)據(jù)并組，同時根據(jù)知識庫匹配原則對報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析；并應(yīng)用已知停電事件過濾、數(shù)據(jù)存儲及參數(shù)控制技術(shù)生成配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果；生成的配變?nèi)毕喔婢\斷結(jié)果將通過輸出匹配處理發(fā)布配變?nèi)毕嗍录瑫r并將診斷的缺相事件以短信發(fā)布形式發(fā)送于搶修人員手機(jī)中。

圖1智能診斷系統(tǒng)工作原理圖

1.2系統(tǒng)交互情況

為了實(shí)現(xiàn)配變?nèi)毕喔婢闹悄茉\斷，配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)需與多個系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲取配變?nèi)毕嘞嚓P(guān)線路及配變綜合信息。系統(tǒng)交互情況如圖2所示，系統(tǒng)首先需從計(jì)量自動化系統(tǒng)主站獲取配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，獲取缺相告警報(bào)文后需通過訪問準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)系統(tǒng)獲取缺相配變及其所屬線路ID，并通過設(shè)備ID訪問配網(wǎng)自動化系統(tǒng)獲取線路單線圖、電流及其他有效信息。

系統(tǒng)還得通過訪問調(diào)度告警信息智能診斷系統(tǒng)獲取缺相配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器等告警信息，用于分析已知的停電事件，同時也通過訪問營銷系統(tǒng)停電信息池來獲取其他一些已知的停電事件。對于某個區(qū)域多臺配變發(fā)生缺相的事件，系統(tǒng)還得通過訪問配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)獲取配變間的拓?fù)潢P(guān)系，用于分析上游線路可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

最后，系統(tǒng)診斷出的配變?nèi)毕嗍录⑼ㄟ^配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)布，生成搶修工單，同時將缺相事件推送至營銷系統(tǒng)停電信息池及發(fā)送短信至搶修人員手機(jī)中，達(dá)到快速發(fā)現(xiàn)事件目的，提高搶修效率。

圖2系統(tǒng)交互情況圖

2系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)軟件架構(gòu)

本系統(tǒng)軟件采用3層典型架構(gòu)模式：表現(xiàn)層、中間業(yè)務(wù)層及數(shù)據(jù)層。表現(xiàn)層為系統(tǒng)顯示的用戶界面，用于顯示系統(tǒng)診斷的結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)；中間業(yè)務(wù)層為各功能模塊，用于處理配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、處理和分析；數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)軟件的底層數(shù)據(jù)庫，用于對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。圖3為系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖：

圖3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

2.2系統(tǒng)軟件主要功能模塊

2.2.1報(bào)文并組處理模塊。對于配變?nèi)毕鄷r所產(chǎn)生的告警報(bào)文，系統(tǒng)將剔除重復(fù)的報(bào)文，篩選出有效的配變?nèi)毕喔婢瘓?bào)文。同時根據(jù)報(bào)文相關(guān)信息進(jìn)行并組處理，如果報(bào)文的類型為停電，則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組；如果報(bào)文的類型為復(fù)電，則與相應(yīng)復(fù)電時間為空的記錄進(jìn)行并組，如未有相應(yīng)記錄則將該報(bào)文記錄單獨(dú)成為一組。

2.2.2報(bào)文異常分析模塊。系統(tǒng)對產(chǎn)生缺相報(bào)文的配變其20天內(nèi)及90內(nèi)所發(fā)出的缺相報(bào)文數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對于其頻發(fā)數(shù)超過一定數(shù)值的配變將其告警報(bào)文定義為異常；同時對停電時間為空及配變同一發(fā)生時間前后15分鐘內(nèi)存在多條記錄的報(bào)文，則也將其定義為異常

事件。

2.2.3停電原因分析模塊。系統(tǒng)根據(jù)配變所屬線路出線開關(guān)、自動化開關(guān)、故障指示器、變電站失壓、重合閘、配變失壓等信息，對非異常的配變?nèi)毕鄨?bào)文進(jìn)行停電原因分析，用于分析已知的配變?nèi)毕嗤ｋ娛录擃愂录⒉辉偕蓳屝薰魏桶l(fā)送短信。如變電站發(fā)生失壓，則將停電原因定義為事故停電；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘，則將停電原因定義為永久故障；出線開關(guān)或自動化開關(guān)動作跳閘并重合，則將停電原因定義為瞬時故障；線路重合閘退出，則將停電原因定義為帶電接口；配變?nèi)毕鄨?bào)文停復(fù)電時間相差較短，則將停電原因定義為短時動作。

2.2.4告警綜合判斷模塊。對于未知的配變?nèi)毕嗍录赐ｋ娫驗(yàn)榭盏呐渥內(nèi)毕鄨?bào)文，系統(tǒng)將進(jìn)行告警綜合判斷。對于單臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，系統(tǒng)將生成搶修工單并發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)，對于某個區(qū)域多臺配變診斷出發(fā)生缺相告警事件，除生成搶修工單和發(fā)送短信給運(yùn)行人員手機(jī)外，系統(tǒng)還將根據(jù)配變的拓?fù)潢P(guān)系，分析發(fā)生缺相事件的配變上游線路有可能發(fā)生斷線的開關(guān)。

3系統(tǒng)應(yīng)用效果

配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)已在佛山局得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)已能夠?qū)Ψ鹕降貐^(qū)發(fā)生的配變?nèi)毕嗍录M(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和進(jìn)行智能診斷分析，并及時進(jìn)行缺相事件發(fā)布生成搶修工單和發(fā)送短信，全過程無需人工參與，大大提高了效率，達(dá)到了為員工減負(fù)和提高供電可靠性目的。

2014年5月22日系統(tǒng)診斷出籮行站10kV722高安線共有6臺配變發(fā)生缺相并進(jìn)行了缺相事件發(fā)布，系統(tǒng)根據(jù)線路單線圖的拓?fù)潢P(guān)系，定位了上游故障停電開關(guān)為干線9T2開關(guān)發(fā)生故障，系統(tǒng)診斷分析如圖4所示：

圖4系統(tǒng)診斷分析圖

系統(tǒng)根據(jù)配變?nèi)毕嗍录闪藫屝薰尾l(fā)送短信給搶修人員，為停電事件的搶修提供了指導(dǎo)，縮短了故障查找和客戶停電時間，大大提高了用戶供電可靠性。圖5為當(dāng)時配網(wǎng)缺相事件生成的搶修工單：

圖5配變?nèi)毕嗍录屝薰螆D

4結(jié)語

本文針對目前配變?nèi)毕嗳斯し治龃嬖诘牟蛔悖_發(fā)了一套配變?nèi)毕喔婢悄茉\斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對配變?nèi)毕噙M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并進(jìn)行智能診斷分析，全過程無需人工參與，大大提高了工作效率和供電可靠性，對配網(wǎng)運(yùn)行具有強(qiáng)大的支撐作用，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益推廣價值。

參考文獻(xiàn)

[1]?楊萌．10kV配電變壓斷線運(yùn)行分析[J]．黑龍江電力，

?2012，34（3）．

[2]?徐紅喜，封波，李紅，等．一起10kV線路單相斷線故

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[3]?楊洪波，任小炯．變壓器斷線對用電設(shè)備的影響[J]．

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作者簡介：吳樹鴻（1977—），男，廣東電網(wǎng)公司佛山供電局工程師，研究方向：配電網(wǎng)運(yùn)行。