基于網(wǎng)架的配網(wǎng)輸電線路停電分析模塊開發(fā)論述

陳霍興 張俊 陳繼忠

摘 要：通過開展基于網(wǎng)架的配網(wǎng)輸電線路停電分析模塊的研究，以提高供電可靠性為目標，集成現(xiàn)有的信息資源，構(gòu)建以目標管理和停電事件全維度、過程化管理為核心，在電網(wǎng)拓撲網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，與計量監(jiān)測高度融合，實現(xiàn)對配網(wǎng)停電的事前可靠性指標預(yù)測評價、事中動態(tài)跟蹤與控制、事后自動統(tǒng)計分析的，具有業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)自動采集與處理、自動分類統(tǒng)計、智能預(yù)測與分析等核心功能。解決配網(wǎng)輸電線路的停電定位、停電預(yù)警的問題。

關(guān)鍵詞：停電分析 基于網(wǎng)架 配網(wǎng)輸電線路

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0035-03

Abstract： In order to improve the reliability of power supply and integrate the existing information resources， the whole dimension and process management of target management and blackout are integrated to improve the power supply reliability analysis module based on the network frame. The key functions such as business management， automatic data collection and processing， automatic classification and statistics， intelligent prediction and analysis are the key functions of the prediction and evaluation of the reliability index， dynamic tracking and control in the event， and the post auto statistical analysis after the blackout. To solve the problem of outage location and power failure early warning of transmission lines in distribution network.

Key Words： Power outage analysis； Based on grid； Distribution network transmission line

由于電網(wǎng)規(guī)模越來越大，電網(wǎng)架構(gòu)越來越復(fù)雜，對基建工程、業(yè)擴報裝、停電檢修等工作統(tǒng)籌安排來編制停電計劃變得越來越困難。另一方面，由于電網(wǎng)的復(fù)雜性也加大了故障停電分析的難度。

目前在配網(wǎng)中停電管理還是以生產(chǎn)管理中的計劃停電進行管理，對于由于故障造成的停電多以事后分析為主，不能及時有效地發(fā)現(xiàn)停電隱患和停電區(qū)域，從而影響配網(wǎng)故障搶修的工作。

本文擬通過開展基于網(wǎng)架的配網(wǎng)輸電線路停電分析模塊的研究，以提高供電可靠性為目標，集成現(xiàn)有的信息資源，構(gòu)建以目標管理和停電事件全維度、過程化管理為核心，在電網(wǎng)拓撲網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，與計量監(jiān)測高度融合，實現(xiàn)對配網(wǎng)停電的事前可靠性指標預(yù)測評價、事中動態(tài)跟蹤與控制、事后自動統(tǒng)計分析的，具有業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)自動采集與處理、自動分類統(tǒng)計、智能預(yù)測與分析等核心功能。解決配網(wǎng)輸電線路的停電定位、停電預(yù)警的問題。

1 停電分析模塊技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)采用組件化＼模塊化設(shè)計思路，組件之間通過消息機制進行通信和交互，極大地降低了系統(tǒng)各組件之間的耦合度，不僅可支持分布式部署，還能方便各組件獨立的升級和發(fā)布（見圖1）。

1.1 組件注冊

其他管理系統(tǒng)通過注冊組件服務(wù)，實現(xiàn)組件服務(wù)的調(diào)用。通過調(diào)用組件服務(wù)，服務(wù)自動完成相應(yīng)的設(shè)停電分析并給出分析結(jié)果，完成配網(wǎng)輸電線路停電分析和應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)初始化

根據(jù)停電分析模塊要求，完成各類網(wǎng)架數(shù)據(jù)、停電監(jiān)測初始化，建立停電分析數(shù)據(jù)庫。

1.3 分析應(yīng)用

根據(jù)實際需求調(diào)用停電分析模塊組件，實現(xiàn)對配網(wǎng)停電的事前可靠性指標預(yù)測評價、事中動態(tài)跟蹤與控制、事后自動統(tǒng)計分析。

2 網(wǎng)架和監(jiān)測數(shù)據(jù)融合

配網(wǎng)網(wǎng)架拓撲描述過程是將配網(wǎng)設(shè)備物理模型轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型的過程，將不同的配網(wǎng)網(wǎng)元抽象成具有不同功能的“點”，用連線表示配網(wǎng)線路的走線。

監(jiān)測數(shù)據(jù)是計量監(jiān)測和線路監(jiān)測為主，對象是“點”，通過建立標示方式：“主線標識+主線桿塔編號+支線標識+支線桿塔編號+臺變+表箱+計量點”（見圖2）。

拓撲對應(yīng)采用向上對應(yīng)和同級對應(yīng)兩種方式，向上對應(yīng)主要面向線路-計量點的情況，使用“主線標識+主線桿塔編號+支線標識+支線桿塔編號”對應(yīng)到計量點和監(jiān)測點的線路。同級對應(yīng)主要面向臺變-計量點的情況，使用“臺變+表箱+計量點”直接進行對應(yīng)。

3 停電分析邏輯判斷

停電分析是結(jié)合故障點附近監(jiān)測終端的運行狀態(tài)來判斷停電事件的方式，結(jié)合拓撲關(guān)系和故障發(fā)生時間，對圖標停電事件進行停電原因定位以及停電影響范圍。

設(shè)定時間為t1，時間為t2，時序為t1-t2，t1時間的停電事件為p1，t2時間的停電事件為p2，終端為z1、z2、z3、z4。

按照停電事件進行綜合分析如下。

參與分析的數(shù)據(jù)：p1、p2、t1、t2。

事件分析的流程如下。

（1）t1時間發(fā)生停電事件在先，t2時間發(fā)生停電事件在后。

（2）p1（z1、z2、z3、z4）中按照安裝位置分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生停電的終端為z2、z3。

（3）p2（z1、z2、z3、z4）中按照安裝位置分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)生停電的終端為z2、z3、z4。

（4）p1和p2發(fā)生停電的終端進行分類。

4 應(yīng)用情況

項目以案例驗證的方法，將實際案例中線路運行的相關(guān)工況數(shù)據(jù)，導(dǎo)入系統(tǒng)評價模型中進行自動診斷，與實際案例和其他評價方法的結(jié)論進行對比分析，對系統(tǒng)模型的實際評價及預(yù)測效果進行驗證。

2018年3月11日至2018年3月12日期間，某供電局10kV支線共發(fā)生一起停電事件，系統(tǒng)查看10kV支線在2018年3月11日至2018年3月12日期間未有計劃停電，監(jiān)測到97#桿塔于2018年3月11日14：31電壓變化為0，隨后96#、95#桿塔電壓變化為0，隨后系統(tǒng)分析起因停電定位為97#桿塔，延伸停電定位96#、95#桿塔，通過拓撲關(guān)聯(lián)分析停電區(qū)域相關(guān)設(shè)備：公變用戶1戶、專變用戶2戶、普通用戶數(shù)292戶。

經(jīng)過事后供電局進行確認，該停電事件為97#桿塔線路斷路器故障造成，進行了10kV線路#97桿斷路器更換為負荷開關(guān)的處理。

5 結(jié)語

本文通過開展基于網(wǎng)架的配網(wǎng)輸電線路停電分析模塊的研究，以提高供電可靠性為目標，集成現(xiàn)有的信息資源，構(gòu)建以目標管理和停電事件全維度、過程化管理為核心，在電網(wǎng)拓撲網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，與計量監(jiān)測高度融合，實現(xiàn)對配網(wǎng)停電的事前可靠性指標預(yù)測評價、事中動態(tài)跟蹤與控制、事后自動統(tǒng)計分析的，具有業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)自動采集與處理、自動分類統(tǒng)計、智能預(yù)測與分析等核心功能。解決配網(wǎng)輸電線路的停電定位、停電預(yù)警的問題。

參考文獻

[1] 張瑞鵬.配網(wǎng)故障停電原因分析及解決對策研究[J].電工技術(shù)，2016（8）：97-98.

[2] 張海全.10kV配網(wǎng)故障停電原因分析及解決對策研究[J].電子制作，2013（9）：219.

[3] 呂冰，張忠明.淺析10kV配網(wǎng)故障停電原因[J].黑龍江科學(xué)，2014（12）：1.

[4] 張雷.探究10kV配網(wǎng)故障停電原因及解決策略[J].科技風(fēng)，2015（19）：1.

[5] 吳子美，劉東，周韓.基于風(fēng)險的電力系統(tǒng)安全預(yù)警的預(yù)防性控制決策分析[J].電力自動化設(shè)備，2009（9）：105-109.

[6] 周家啟，趙霞.電力系統(tǒng)風(fēng)險評估方法和應(yīng)用實例研究[J].中國電力，2006（8）：77-81.

[7] 于群，郭劍波.中國電網(wǎng)停電事故統(tǒng)計與自組織臨界性特征[J].電力系統(tǒng)自動化，2006（2）：16-21.

[8] 陸波，唐國慶.基于風(fēng)險的安全評估方法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2000（22）：61-64.