智能配變終端下的低壓配電網智能運檢體系研究

摘?要：以智能配變終端下低壓配電網智能運檢體系為中心，通過對運檢體系重要性與現狀分析，發現其中存在的不足。不能及時對低壓配電網運行數據進行收集，給智能化運檢管理體系的建設帶來阻礙。特別是低壓配電網中的JP柜、變壓器以及配變側等負荷監測不到位，缺乏閉環監控手段，給低壓配電網的運行帶來安全隱患。優化低壓配電網智能運檢結構，正確認識智能配變終端，目的在于提高低壓配電網運行效率。

關鍵詞：智能配變終端;低壓配電網;智能運檢;數據分析模塊

智能配變終端下的低壓配電網智能運檢體系，是保證電力正常輸送，電網正常運行的基礎。但是在整個電網運行體系中，低壓配電網處于整個結構的末端，這樣一來，若低壓配電網運行狀態出現問題，就不能及時將有效數據信息進行傳輸。為有效解決這方面的問題，積極將智能配變終端與智能運檢相結合，將低壓配電網進行智能化數據處理，科學解決低壓配電網運檢效率低的問題，同時提高數據采集與分析的能力，進一步完善低壓配電網智能運檢體系。

一、低壓配電網智能運檢體系的重要性

低壓配電網在電網系統中，通過物理聯接的方式實現電力生產，并幫助電網運行完成電力消費。作為電力商品交付處理的最后環節，電網系統不斷升級，對低壓配電網也提出了更高要求。不管是從供電質量還是從服務質量方面，電網升級穩定運行都離不開低壓配電網的支持，尤其是生活水平的改善、用電需求量增加、停電或者低電壓等都會影響到正常的生活與工作。特別是電力體制改革發展背景下，為售電側開放創造了更多有利條件，用戶選擇與供電質量之間緊密相連。電力應用直接關系到經濟發展與國計民生，全新電力改革發展對低壓配電網的管理提出了更高要求[1]。運行、巡視、搶修、保電以及停電等管理檢查工作都需要在智能運檢體系下完成，因此設置低壓配電網智能運檢體系可以更好的提供供電服務、是完善供電體系的重要內容。

二、低壓配電網運檢管理體系現狀分析

低壓配電網作為電力系統中不可或缺的組成，相對其他系統組成投資比較少，對低壓配電網的重視不足，管理隊伍專業性參差不齊，加上主動感知手段缺乏等造成低壓配電網運檢管理體系始終處于計劃檢修狀態，也直接影響到低壓配電網中的設備應用壽命。由于不能對低壓配電網運行故障進行智能化檢測，造成人工檢查壓力增大，故障排除效率低，不能科學的預測問題，幾乎都是事后響應處理[2]。低壓配電網運行中，因為會接入大量分布式能源以及充電樁，對電能質量會產生影響，這方面監控也存在缺失。

由于數據分析不到位，低壓配電網現場就不能對當前運行狀態或異常狀態精準定位。低壓配電網運檢管理體系不完善，會對上層管理系統造成干擾，從而影響電力系統數據信息的有效融會貫通。運檢管理方式直接關系到低壓配電網的服務質量與供電質量，結合當前運檢管理現狀，增加更多技術內容，融合物聯網、大數據以及多模通信等，更好地為用戶提供電力服務，提高低壓配電網運檢智能化[3]。

三、低壓配電網智能運檢管理體系設計

綜合智能運檢管理體系理念與低壓配電網原有運檢體系情況，積極打造智能運檢管理體系。

（一）數據分析模塊

低壓配電網智能運檢管理系統的設計，是提高智能化管理水平的重要選擇。在完成對低壓配電網運行與檢修工作的基礎上，還能夠通過信息化與智能化手段，幫助低壓配電網實時監測，統計三相不平衡以及電壓、電流等相關異常數據。待數據分析匯總后，及時判斷低壓配電網停電范圍及影響，準確統計出客戶清單，提前做好低壓配電網運行預警，并準確對故障點進行定位。

利用智能化技術，拓展低壓配電網業務，劃分低壓配電信息分類，具體包括低壓設備狀態信息、線路/設備運行信息、低壓拓撲信息。其中低壓設備狀態信息詳細劃分為有功功率、無功功率、電壓、電流以及溫度。線路/設備運行信息詳細劃分為線損、重過載、無功補償以及三相不平衡。低壓配電網相關的設備聯系關系主要通過低壓拓撲信息呈現，設備之間的隸屬控制會產生大量運行數據，這些數據支撐著運檢以及營銷業務的開展。故障預警、告警，故障的定位與搶修，客戶信息以及相關服務等都是低壓故障信息，這些信息直接關系到供電服務質量。利用數據分析技術，及時對低壓配電網運行中的數據信息進行分析，并做出準確預判，及時調整狀態檢修模式，從被動檢修轉變為主動檢修。

（二）數據采集模塊

數據采集模塊結合低壓配電網運行需要，集清洗、采集、分析等一系列環節于一體，具體包括以下三個方面，詳見下表。

低壓配電網智能運檢體系設計中，智能設備的安裝至關重要，尤其是智能電表、在線檢測裝置以及故障告警裝置。及時采集用電信息，分析并處理數據，提高對用電量信息的關注度，協調運檢與用電管理的關系。在線監測裝置的安裝，受到安裝時間影響，數據信息在收集過程中格式可能會出現差異，對于這方面問題，立即上報后臺，及時分析原因并進行統一加工處理。根據標準信息模型，及時完成通信規約升級，主次系統交互。

針對低壓配電網運行期間，受到各方面因素影響會出現各種變化，但是智能運檢的完成，對低壓配電網的數據具有嚴格實時性要求，因此通過邊緣計算的方式，進一步滿足低壓配電網智能運檢需要。運檢信息基礎龐大，若直接傳輸到主站處理，很大程度上增加主站的壓力，同時影響主站的性能。以終端本地計算處理設備為載體，增加計算處理能力，積極將大量數據技術進行分流綜合處理，隨后將處理結果上傳到主站系統中，以此提高故障定位的精準性、處理的及時性。

軟硬件解耦環節有效緩解因為低壓配電網覆蓋范圍不斷擴大所帶來的監控等壓力，業務數量增加也不會為硬件設施帶來太大壓力，同時延長硬件更換周期，節省運檢資金。特別是嵌入式操作系統的融入，搭配虛擬機以及智能運檢的容器技術，改善傳統低壓配電網運檢中硬件不理想的現象。利用App軟件解耦處理，加快智能運檢系統建設步伐，突出運檢智能化性能。

（三）系統構架模塊

系統構架模塊設計中，結合低壓配電網應用范圍廣、信息數據多的特點，進一步完善數據采集處理機制，提高運檢系統的智能化水平。通過信息化構架的建設，在本地數據處理基礎上增加動態數據實時處理，同時創建大數據信息平臺，將運檢的主站系統統一，及時完成數據信息的存儲以及分發整理。本地化數據預處理過程中，以動態監測設備隨時關注數據變化，及時將數據信息傳輸至終端，并在主站設置高速分發通道，針對其中對實時性沒有特殊要求的，分撥到其他系統加以處理，有效配合主站、終端，詳細分析數據變化細節，挖掘統計數據中的價值，更好地為智能運檢體系運行服務。

四、智能配電終端運檢體系構建步驟

（一）智能配電終端

低壓配電網運檢系統在智能配電終端作用下，實現數據信息的科學采集、通信以及智能控制的優化，時刻掌握設備運行狀態，滿足信息監測分析和電能質量控制的要求。信息模型與主站終端的標準化建設，為運檢系統增加拓展遙控功能，并實現分布式電源布置。進一步落實精細化管理方案，運行監測低壓設備的同時，將本地控制信息上傳，便于整合低壓配電網的運檢信息。尤其是新需求的增加，使低壓配電網傳統形式調整為監測終端，涉及功能擴展、接口等功能，并將這些功能整合到硬件中，打破了業務拓展的限制。在虛擬化容器技術的協助下，及時為用戶提供更專業、更貼合的服務，以此實現配變終端到智能化升級的轉變。

（二）配變終端

配變終端作為低壓配電網運檢系統的重要組成，是智能配變終端、電能表交互順利完成的基本條件。完善拓撲關系，拓撲關系的具體內容為變電站→饋線→配變→電表箱→用戶。根據低壓拓撲動態管理、故障研判與預警，發揮配變終端的價值。其中寬帶載波通信與智能電表兩模塊之間能夠迅速完成信號的傳遞，有效規避線路復雜化、監測終端多元化等難點，準確識別低壓配電網用電量與用戶信息，精準度達到99.99%。準確預判低壓配電網故障，及時作出故障預警，快速定位并解決故障，縮短停電時間，減少對用戶的影響。

（三）經典應用場景

將智能配變終端作為基礎，運用科學的方法與臺區所有低壓電器設備進行有效的鏈接，保證低壓居民用電、低壓配電網絡、配電變壓器等數據的收集具有精準性、實時性，這可為臺區狀態檢測、電氣檢測以及電能質量管理等工作的開展奠定堅實基礎。通常情況下，經典應用場景主要包含三方面內容：首先，結合實際需求在低壓線路節點位置架設監測終端設備，這可確保低壓電氣線路真正實現故障自動監測與上傳;其次，利用科學技術與方法針對配電變壓器開展數據整理、電氣量監測等工作;最后，對智能電容器數據信息進行收集與統計，這可確保監測電容器有功與無功功率、路數、電容器溫度、投切狀態等工作時具有較強的科學性、精準性、實時性。

五、結語

綜上所述，智能配變終端下的低壓配電網智能運檢體系的設計研究，是創新傳統運檢體系的重要手段，及時改善運檢體系中的不足，通過數據分析、數據采集、系統構架模塊等設計，配合智能配電終端、配變終端，提高數據信息分析效率，提高智能運檢系統的性能與服務能力，為保證低壓配電網的正常運行創造有利條件。

參考文獻：

[1]王璐.基于智能配變終端的低壓配電網智能運檢體系分析[J].中國新通信，2020，22（16）：142.

[2]王世林，劉柱，張喆，張帥.基于智能配變終端的配電網單相接地故障檢測技術研究[J].電網技術，2019，43（12）：42914298.

[3]郝寶欣，郭嶸.基于高效協同的智能運檢管理體系研究與實踐[J].企業改革與管理，2020（03）：3334.

作者簡介：蔡騰飛（1988—?），男，漢族，江蘇盱眙人，本科，工程師，技術員，研究方向：輸配電及用電工程。