基于跨專業(yè)融合的電網(wǎng)企業(yè)基層核心業(yè)務(wù)場景
——低電壓監(jiān)測方法研究及應(yīng)用

馬勁東，賴圣聰，樊 禮，趙 卓，王廣潔，王 婷，姚步春

(1.國網(wǎng)浙江省泰順縣供電公司，浙江 泰順 325500；2.國網(wǎng)溫州供電公司，浙江 溫州 325000；3. 北京國網(wǎng)信通埃森哲信息技術(shù)有限公司，北京 100000)

基于跨專業(yè)融合的電網(wǎng)企業(yè)基層核心業(yè)務(wù)場景
——低電壓監(jiān)測方法研究及應(yīng)用

馬勁東1，賴圣聰1，樊 禮1，趙 卓2，王廣潔3，王 婷3，姚步春3

(1.國網(wǎng)浙江省泰順縣供電公司，浙江 泰順 325500；2.國網(wǎng)溫州供電公司，浙江 溫州 325000；3. 北京國網(wǎng)信通埃森哲信息技術(shù)有限公司，北京 100000)

目前配網(wǎng)低電壓問題直接影響到居民生活質(zhì)量，而低電壓問題的準(zhǔn)確定位、識別及規(guī)律分析是電力企業(yè)治理低電壓的前提。基于臺區(qū)智能終端采集數(shù)據(jù)，從管理層面構(gòu)建低電壓監(jiān)測分析框架，力求在不增加建設(shè)成本的基礎(chǔ)上，充分挖掘96電負(fù)荷數(shù)據(jù)的價值，對數(shù)據(jù)采集質(zhì)量、低電壓問題進(jìn)行客觀、全面、準(zhǔn)確、及時地監(jiān)測和分析，輔助支撐企業(yè)決策及基層單位管理水平。

低電壓主動監(jiān)測；大數(shù)據(jù)；輔助決策；可視化

近幾年，居民用電需求增大，低電壓問題成為影響居民用電的突出問題。線路供電半徑過長、導(dǎo)線線徑過細(xì)、三相負(fù)荷不平衡、無功補(bǔ)償不足、配變?nèi)萘坎蛔愕纫豁椈蚨囗棷B加導(dǎo)致了低電壓問題，產(chǎn)生機(jī)理的復(fù)雜性決定了低電壓治理是一項系統(tǒng)性工程。

本文選取泰順96點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)為樣本,從低電壓問題定位、識別角度出發(fā)，建立涵蓋縣級供電公司、供電所、線路、臺區(qū)等的主動式監(jiān)測分析框架，借助可視化手段實現(xiàn)臺區(qū)低電壓常態(tài)化監(jiān)測，準(zhǔn)確識別問題突出區(qū)域，探索低電壓發(fā)生規(guī)律，為臺區(qū)低電壓綜合治理提供有效支撐。該方法已在溫州供電公司配電網(wǎng)運(yùn)行管理中得到實際應(yīng)用。

1 基于跨專業(yè)融合的低電壓監(jiān)測分析思路

1.1 研究內(nèi)容

針對臺區(qū)終端采集數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)采集完整率監(jiān)測分析模型，識別異常終端，短期內(nèi)支撐電力企業(yè)通過終端更換及升級持續(xù)提升終端設(shè)備數(shù)據(jù)采集能力，長期監(jiān)測結(jié)果可為終端選型提供依據(jù)。

本文構(gòu)建低電壓監(jiān)測分析體系，基于96點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)分析低電壓頻發(fā)區(qū)域、發(fā)生規(guī)律及明細(xì)狀況，同時結(jié)合低電壓相關(guān)的工單信息實現(xiàn)工單與臺區(qū)的關(guān)聯(lián)，多維度呈現(xiàn)低電壓問題現(xiàn)狀，為配網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)維及營銷業(yè)務(wù)提供依據(jù)。

1.2 監(jiān)測框架

1.2.1 采集完整率監(jiān)測框架

(1)構(gòu)建4個采集完整率指標(biāo)，包括A相電壓采集完整率、B相電壓采集完整率、C相電壓采集完整率、電壓總體采集完整率；

(2)采集完整率按組織層次監(jiān)測，包括供電公司、供電所、線路、臺區(qū)4個層面；

(3)采集完整率規(guī)律性分析，包括月份、時段、生產(chǎn)廠家等。

采集完整率監(jiān)測分析框架如圖1所示。

圖1 采集完整率監(jiān)測分析框架

1.2.2 低電壓監(jiān)測框架

通過集成泰順公司轄區(qū)內(nèi)采用終端采集信息，結(jié)合業(yè)務(wù)規(guī)則，從低電壓嚴(yán)重程度和發(fā)生頻率兩大維度，對低電壓分布進(jìn)行統(tǒng)計監(jiān)測。

(1)低電壓分區(qū)監(jiān)測。結(jié)合用戶數(shù)、配變?nèi)萘浚怨╇娝鶠閱挝唬ㄎ坏碗妷簢?yán)重程度和治理現(xiàn)狀，識別重點(diǎn)區(qū)域。

(2)低電壓分線監(jiān)測。以線路為監(jiān)測對象，運(yùn)用“二八原則”，識別低電壓集中發(fā)生線路，為低電壓嚴(yán)重線路開展重點(diǎn)改造提供依據(jù)。

(3)低電壓分戶監(jiān)測。以中壓臺區(qū)為單位，對臺區(qū)低電壓發(fā)生次數(shù)、時長、時段等進(jìn)行統(tǒng)計分析，識別重點(diǎn)關(guān)注臺區(qū)并挖掘低電壓規(guī)律，為臺區(qū)整改提供參考。

(4)針對95598系統(tǒng)內(nèi)記錄的投訴業(yè)務(wù)，篩選低電壓相關(guān)投訴工單，開展低電壓臺區(qū)的用戶投訴關(guān)聯(lián)分析。

2 基于跨專業(yè)融合的低電壓監(jiān)測分析步驟

2.1 數(shù)據(jù)獲取

通過智能公用配變系統(tǒng)后臺導(dǎo)出96點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)、95598系統(tǒng)前臺查詢導(dǎo)出95598工單信息、PMS2.0前臺查詢導(dǎo)出基礎(chǔ)臺賬數(shù)據(jù)。

2.2 監(jiān)測分析

2.2.1 采集完整率監(jiān)測分析

本部分基于低電壓監(jiān)測源頭數(shù)據(jù)，對智能公用配變監(jiān)測系統(tǒng)中臺區(qū)終端數(shù)據(jù)開展數(shù)據(jù)完整率監(jiān)測，對各供電所、線路、用戶等的數(shù)據(jù)采集情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，為終端設(shè)備維護(hù)升級改造和數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)化提供參考。

(1)采集完整率總體監(jiān)測。針對總體采集完整率、A相電壓采集完整率、B相電壓采集完整率、C相電壓采集完整率，從供電公司、供電所、線路、臺區(qū)等組織層級及生產(chǎn)廠家進(jìn)行統(tǒng)計分析，其中組織層級與生產(chǎn)廠家交叉分析。

(2)采集完整率規(guī)律性分析。規(guī)律分析主要包括采集完整率按月、按日、按時段分析，臺區(qū)采集完整率按生產(chǎn)廠家分析、臺區(qū)采集完整率明細(xì)列表，探索采集完整率趨勢變化及規(guī)律，并以此為輸入研究采集完整率影響因素，進(jìn)而提出針對性的整改措施。

2.2.2 低電壓監(jiān)測分析

(1)低電壓異動總體監(jiān)測。低電壓總體分析以供電所為單位，定位低電壓嚴(yán)重程度和治理現(xiàn)狀，識別重點(diǎn)改進(jìn)區(qū)域。以線路為單位，識別低電壓集中發(fā)生線路，為嚴(yán)重低電壓線路重點(diǎn)改造提供依據(jù)。以中壓臺區(qū)為單位，對臺區(qū)低電壓發(fā)生次數(shù)、時長、時段進(jìn)行統(tǒng)計分析，識別嚴(yán)重低電壓臺區(qū)，為臺區(qū)整改提供參考。

(2)低電壓規(guī)律分析。從低電壓程度、低電壓發(fā)生天數(shù)、低電壓發(fā)生相數(shù)、低電壓次數(shù)等維度進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)合月份、工作日等因素區(qū)分低電壓周期性、季節(jié)性規(guī)律，同時基于每天各時段低電壓發(fā)生情況輔助分析低電壓原因。

(3)低電壓明細(xì)分析。低電壓明細(xì)分析是以臺區(qū)作為監(jiān)測單位，從低電壓異動次數(shù)、發(fā)生天數(shù)、低電壓程度、時段分布、發(fā)生日期統(tǒng)計、低電壓異動明細(xì)、臺區(qū)三相電壓按時段明細(xì)等角度開展監(jiān)測分析，充分挖掘臺區(qū)低電壓異動詳情，為低電壓臺區(qū)綜合治理提供依據(jù)。

(4)低電壓異動與工單關(guān)聯(lián)分析。針對95598系統(tǒng)內(nèi)記錄的工單數(shù)據(jù)，選取低電壓相關(guān)工單，通過人工核查的方法完成臺區(qū)與工單的關(guān)聯(lián)，開展供電所低電壓次數(shù)與工單對比分析、低電壓次數(shù)與工單變化趨勢分析、工單數(shù)量按時段分析、工單受理內(nèi)容分類統(tǒng)計、各臺區(qū)工單數(shù)量分布、工單相關(guān)臺區(qū)統(tǒng)計分析。

2.3 工具開發(fā)

為實現(xiàn)自動化分析管理，使用可視化工具構(gòu)建主題監(jiān)測輕量化管理工具，主要分為數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用展示層，具體設(shè)計思路如圖2所示。

圖2 低電壓監(jiān)測總體思路

3 工具應(yīng)用實例

3.1 采集完整率監(jiān)測分析

采集成功率分為采集成功率總體分析和采集成功率規(guī)律分析。采集完整率總體分析從供電所、線路、臺區(qū)等組織層級及生產(chǎn)廠家進(jìn)行統(tǒng)計分析，其中組織層級與生產(chǎn)廠家交叉分析。

采集成功率按供電所分析，展示每個供電所總體采集成功率、A相采集成功率、B相采集成功率、C相采集成功率。羅陽供電所采集成功率明顯低于其他供電所。供電所采集成功率見圖3。

圖3 供電所采集成功率

通過鉆取分析羅陽供電所下轄線路采集成功率，發(fā)現(xiàn)羅陽采集成功率低主要由其下轄線路采集成功率為0%造成。

通過點(diǎn)擊該線鉆取至各臺區(qū)采集成功率，發(fā)現(xiàn)該線路下僅有 一個中壓用戶，其A相、B相電壓采集成功率為0%，應(yīng)重點(diǎn)核查。

通過生產(chǎn)廠家關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)該臺區(qū)終端采集設(shè)備的生產(chǎn)廠家的采集成功率為0%。

采集成功率規(guī)律分析主要按月、按日、按時段分析，臺區(qū)采集完整率按生產(chǎn)廠家分析、臺區(qū)采集完整率明細(xì)列表，探索采集完整率趨勢變化及規(guī)律。

采集成功率按月分布展示全年數(shù)據(jù)采集成功率的變化趨勢。采集成功率分布如圖4所示。

圖4 采集成功率按月分布

通過層層鉆取分析采集成功率按日分布，例如點(diǎn)選8月采集成功率，篩選8月采集成功率按日分布。采集成功率按日分布如圖5所示。

圖5 采集成功率按日分布

通過采集成功率按日分布鉆取到按時段分布分析，例如點(diǎn)擊9號，篩選9號采集成功率按時段分布。采集成功率按時段分布如圖6所示。

圖6 采集成功率按時段分布

按照生產(chǎn)廠家為維度分析各臺區(qū)采集成功率，臺區(qū)采集成功率按時生產(chǎn)廠家分布見圖7。

圖7 臺區(qū)采集成功率按時生產(chǎn)廠家分布

通過點(diǎn)選生產(chǎn)廠家分析生產(chǎn)廠家各臺區(qū)采集成功率，生產(chǎn)廠家采集成功率如圖8所示。

圖8 生產(chǎn)廠家采集成功率

3.2 低電壓監(jiān)測分析

低電壓監(jiān)測分析從低電壓嚴(yán)重程度和發(fā)生頻率兩大維度，對低電壓分布進(jìn)行統(tǒng)計監(jiān)測。

低電壓按供電所分析展示每個供電所的低電壓次數(shù)、低電壓涉及臺區(qū)數(shù)、異動臺區(qū)占比、低電壓異動次數(shù)等信息。例如，由于司前供電所低電壓異動次數(shù)最多，選取司前供電所分析，各供電所低電壓臺區(qū)數(shù)與異動次數(shù)如圖9所示。通過鉆取分析線路低電壓異動情況， 各線路異動次數(shù)如圖10所示。選取線路鉆取到臺區(qū)低電壓分析， 篩選該線路下轄臺區(qū)低電壓異動情況，發(fā)現(xiàn)上岱村變異動次數(shù)最多，各臺區(qū)異動次數(shù)如圖11所示。

圖9 各供電所低電壓臺區(qū)數(shù)與異動次數(shù)

圖10 各線路異動次數(shù)

圖11 各臺區(qū)異動次數(shù)

低電壓規(guī)律分析通過交叉分析方式探索低電壓發(fā)生規(guī)律。通過低電壓程度分析，發(fā)現(xiàn)存在低電壓程度20%情況，則點(diǎn)選低電壓程度為20%程度選項，低電壓程度如圖12所示。

圖12 低電壓程度

通過低電壓程度篩選低電壓月度統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)八月低電壓異動次數(shù)做多，篩選8月數(shù)據(jù)分析低電壓按工作日分析，低電壓按月統(tǒng)計如圖13所示。

圖13 低電壓按月統(tǒng)計

點(diǎn)擊篩選低電壓按月統(tǒng)計8月數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)低電壓按工作日統(tǒng)計在星期日低電壓異動次數(shù)最多，則點(diǎn)擊篩選星期日分析低電壓發(fā)生相數(shù)，低電壓按工作日分析如圖14所示。

圖14 低電壓按工作日分析

從低電壓發(fā)生相數(shù)統(tǒng)計來看，低電壓發(fā)生相數(shù)為B相的臺區(qū)最多，發(fā)生相數(shù)統(tǒng)計見圖15。

圖15 發(fā)生相數(shù)統(tǒng)計

4 結(jié)語

本文采用泰順縣供電公司公用臺區(qū)96點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)底層保證低電壓監(jiān)測分析的準(zhǔn)確性，結(jié)合基礎(chǔ)臺賬信息實現(xiàn)涵蓋公司、供電所、線路、臺區(qū)的低電壓多層級穿透分析，并關(guān)聯(lián)95598工單數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異動臺區(qū)與低電壓的關(guān)聯(lián)分析，充分發(fā)揮交互優(yōu)勢開發(fā)可視化監(jiān)測分析工具，有效支撐業(yè)務(wù)部門開展多維度低電壓主動監(jiān)測。

但是，目前泰順縣供電區(qū)域較小，低電壓相關(guān)95598工單樣本數(shù)據(jù)量過小，導(dǎo)致低電壓異動與工單關(guān)聯(lián)分析未呈現(xiàn)顯著規(guī)律性，建議下階段能夠擴(kuò)大監(jiān)測范圍，同時，應(yīng)完整記錄線下工單，以更好支撐低電壓監(jiān)測分析。

(本文編輯：嚴(yán) 加)

Grid Enterprise Basic-Level Core Operation Scenario Based on Inter-Professional ion: Research and Practice of Low Voltage Monitoring Methods

MA Jindong1, LAI Shengcong1, FAN Li1, ZHAO Zhuo2, WANG Guangjie3, WANG Ting3, YAO Buchun2

(1. State Grid Jiangsu Taishun County Power Supply Company, Taishun 325500, China;2. State Grid Wenzhou Power Supply Company, Wenzhou 325000, China;3. State Grid Information & Telecommunication Accenture Information Technology Co., Ltd., Beijing 100000， China)

Low voltage distribution problems directly affect the quality of life of thousands of households, so the elimination of "low voltage" is the basic demand for fulfilling corporate social responsibility and practicing the basic services. The accurate positioning, identification and analysis are the premise of solving low voltage problems. Based on the data collection from intelligent terminals in the area, this paper constructs a low-voltage monitoring and analyzing framework from the management level, and without increasing the construction cost, it aims to fully excavate the value of 96 electric load data, carry on the objective, comprehensive, accurate and timely monitoring and analysis of the problems of data acquisition quality and low voltage, and assist and support the leadership decision-making and basic-level unit management.

low voltage active monitoring; large data; assistant decision; visualization

10.11973/dlyny201703004

馬勁東(1973—)，男，從事供配電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)管理。

TM727

B

2095-1256(2017)03-0231-05

2017-03-25