基于多源數據的配網故障全研判研究及運用

摘要：隨著社會對用電安全的嚴格要求，如何快速處理電網故障是配電網運行的重要內容。同時，在智能技術支持之下，電網呈現智能化的發展態勢，電力系統中存在海量的信息數據，增加了監控的難度，而一旦系統出現問題則會產生大量的冗余性干擾問題，這樣則會無法進行綜合控制。配電網故障是導致電網非計劃停電的重要誘因，分析故障問題，進行快速處理，可以有效提高故障應急處理能力，有效保障電力系統運行的安全性、穩定性。基于多源數據分析，做好數據采集、智能分析、配網故障類型分析，可以有效提高數據處理質量，實現動態分析、智能預警、輔助決策，提高故障處理的綜合效率。

關鍵詞：多源數據配網故障全研判研究大數據

中圖分類號：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

實現對配電故障的智能化分析，利用線上輔助系統進行動態處理，可以有效提高電網調度的綜合處理能力，切實滿足故障定位以及精準處理的需求。基于多源數據進行配電故障的全研判分析，可以處理數據分析，綜合實際狀況制定完善優化措施，充分提高故障處理精準性。

1配網故障全研判數據優化

1.1配網故障全研判定義

電網調控的智能化、一體化發展，推動了事故處理模式的集中化處理。配網故障全研判就是基于現有單元研判，基于配電網管理系統DMS，融合EMS用電采集、生產管理PMS等多種信息技術手段，集合多源數據故障進行綜合性的研判分析，通過可視化的方式展示故障的信息，便于電網決策的運行管理模式。配網故障研判是一種對配電網狀態進行動態分析、智能檢測的有效拓展，也是實現故障輔助決策的重要技術手段，在現代技術手段的支持下可以有效提高配網的速度、實現全面覆蓋的精準故障處理，是故障預警以及處理的重要技術[1]。

1.2數據來源

在配網故障研判中通過收集電網設備故障基礎信息數據。在智能電網的建設中，通過多種技術手段實現了電網系統中靜態信息、動態數據的采集以及處理，為配網故障全研判等提供了精準全面的信息數據。在進行全研判處理中，要根據系統進行數據采集，傳遞數據，獲得配電自動化系統中的基礎信息，了解電氣量的信息、開關變量等信息數據，了解調度自動化系統中的終端實時數據，利用用電采集系統，獲得交采數據，通過數據交換管理平臺則可以獲得停電告警等基礎信息，確定計劃性停電等信息數據等。配電網故障數據源主要如表1所示。

2配網故障全研判數據優化處理

不同的數據來源不同，在不同的系統中存在中交互性的問題，會降低數據質量，影響最終的研判結果。而為了提高數據精準性，則要提高系統的綜合性能，做好數據分析及處理。

2.1分布式能源信息

在智能電網的發展中，分布式能源逐漸成為支撐電源，在配電網中應用可以有效提高系統的綜合性能，但是產生的負荷電流則會在一定程度上影響故障電流的分布，受到拓撲結構的影響導致電流出現雙向流動等問題。對此，分析分布式能源供電的實際狀況，在臺賬中對其進行標準化處理，做好標識及分析；在進行線路告警中則要分析數據信息，剔除標記的分布式能源數據，則可以判斷最終的故障范圍。

2.2主配電數據融合

在智能技術支持之下實現主配網的一體化發展，在系統中融合了保護等級、事項標識等信息數據。基于出現開關跳閘信號進行研判分析，便于跳閘數據的判斷與分析。

在系統中也接入了高壓等級的相關主變遙測信息數據，在處理中則可以將其作為補充數據，進行失壓判斷的參考。在處理中做好10kV出現開關結構的控分信號處理，根據實際狀況做好非故障的過濾性問題，則可以有效減少研判的誤差等相關問題[2]。

2.3提高系統數據可靠性

如果在系統中的配電網絡的末端存在雙電源的配變，在出現故障時系統會顯示此配變的電壓數值，此時數值不為零，綜合研判的策略及方式，會導致出現誤判的問題，無法確定停電的具體范圍。對于此種問題，在處理中，要分析此配變中相關采集點的信息數據，結合電網拓撲結構，分析兩側的遙測信息及數據、匹配故障位置的線路、采集點的數據信息，分析其是否出現故障等問題[3]。同時，此系統在應用中，受到實際問題的影響，導致采集數據出現返回為空的問題，嚴重影響數據的可靠性。對此，在處理中要做好系統不同運行工況的校驗，則可以保障數據的精準性。

3總體設計原理

3.1總體框架結構

綜合故障全研判的基礎特征，做好多源數據來源的智能化分析，設計系統框架結構，其主要包括實時監控系統、全類型決策以及全流程控制3個部分。

3.2實時監控系統

對電網的實際運行狀態進行動態分析，實現實時監控，可以基于EMS系統中獲得基礎模型、圖像以及信息數據；綜合實時動態信息，進行狀態的預測以及全面評估，確定風險隱患等相關問題。在全研判中通過對終端的實際狀況、運行信息數據、變電站的運行信息以及用采停電事件等相關信息數據智能檢測，達到全研判的目的。

3.3故障研判全類型決策

通過線路饋線終端設備則可以上傳基礎信息，有效了解實施動態信息；綜合信息數據確定具體的參數變化，則可以有效了解缺相及大面積停電等多種故障類型。同時將遙測數據進行歷史對比，通過臺賬等方式進行動態分析，則可以進行配電網線路過載的綜合分析，通過可視化的方式實現智能告警，有利于對多種故障類型以及狀態進行智能分析。

3.4全流程控制

全研判主要就是通過分析故障感知系統、故障分析系統、隔離轉電以及故障搶修等不同的環節進行綜合處理。對局域全遙控功能線路，則可以利用智能設備進行一鍵隔離，有利于故障感知的全流程智能化控制。

配電網故障全研判主要就是分析系統的特征、綜合電網拓撲結構、設備信息以及實際狀況等進行動態分析。一旦發生故障問題，獲得故障基礎信息，進行故障信息的匯總以及智能分析：基于電網拓撲結構、設備信息以及電網的實際信息、動態數據等方式進行綜合控制；基于電網路徑進行處理，合并故障集；基于電話拓撲結構獲得配電的基礎信息，整合故障信息數據，進行實時的數值分析；基于電網拓撲結構以及故障指示器的測量數值，實現故障的定位以及智能分析。在確定故障定位之后，綜合地理圖及單線圖的基礎信息，確定停電的路徑，了解受到影響的設備及基礎的信息數據，基于綜合分析則可以實現故障的搶修等操作處理，最后對故障處置的方式進行智能化分析[4]。

4關鍵技術手段

4.1實時采集以及動態檢測

電網故障保護裝置在運行中可以實現故障信息的動態采集，在全研判中對采集的信息進行智能分析，則可以有效了解具體的信息數據。基于用電信息采集系統，獲得接口服務，可以有效發布精準分析，具有接口拓展、歷史數據發布等多種功能。配電自動化系統利用接口則可以通過現場用電信息，實現數據的動態分析，利用數據轉發多個部分的接口信息、通過故障指示器以及自動化開關等相關方式，則可以獲得配網饋線運行的基礎信息以及數據。

通過此種方式進行處理，則可以有效避免信息孤島等問題，在處理中可以有效滿足數據業務流轉的需求，做到了饋線數據的實時監控、線路供電電流質量的動態分析[4]。

4.2故障信息預處理

針對相同的故障信息，在系統中會觸發多個信息研判條件，導致多個故障的誤導。因此在處理中要進行多種故障的綜合分析，做好信息篩選以及過濾分析，利用故障信息預處理，實現多種信息故障處理，對海量信息數據進行動態分析、實時處理，則可以了解相同故障觸發條件進行動態分析，根據實際狀況進行過濾以及合并。

4.3數據校核

采集數據信息，對獲得的數據進行篩選以及辨識性處理，深入挖掘用電采集系統中的基礎信息、綜合性能等多種因素，分析數據的特性，基于智能系統進行自動分析，確定數據類型。基于配電終端的系統，利用缺陷自動分析功能進行動態分析，對于存在的配電終端進行數據實時分析，實現精準處理，做好研判屏蔽，可以有效降低異常數據產生的干擾性影響，保障數據科學合理。

5多源數據的配網故障全研判應用

5.1多源異構數據融合

配電故障常見的數據主要分布在用電信息采集、配網故障搶修等不同的業務系統中，配網數據具有復雜性的特征，在進行數據處理中要做好基礎信息數據采集、清洗以及融合處理，可以有效實現停電信息采集、驗證以及歸并出差，進而為數據研判提供參考。

在饋電出現故障的時候，通過EMS進行事故分閘記錄，為了便于調試，可以通過遙信、遙測以及SOE等輔助數據進行冗余校驗，獲得饋線故障停電的基礎信息數據，其中包括了饋線停電開始tfds和結束時間tfde，在處理中，通過EMS事故分閘表進行記錄，確定信號是否正確。

5.2配變故障停電信息

在配變出現停電等問題的時候，系統具有通信可靠性較低的特征，因為終端監測處理中容易出現數據缺失等問題，對此要綜合電流采樣等實際數據進行冗余性的校驗處理，這樣則可以獲得基礎的配電故障停電信息參數。綜合數據進行數據處理，做好記錄以及合并處理，實現精準定位以及智能分類[5]。

5.3饋線故障區段定位

受到配網設備性能等多種因素的影響，在自動定位中還是存在一定的難度。利用配網故障搶修系統分析故障信息，利用人工的方式進行處理無法實現精準定位。通過大數據等方式進行綜合分析，再分析多源數據，對其進行研判處理，則可以確定故障的區段定位。在饋線出現永久性的故障之后，會導致線路中相關區域出現失電等問題。典型的配電故障供電恢復主要包括了故障區域隔離、非故障區域失電恢復以及全線恢復供電等相關內容。

基于故障的類型進行綜合分析，做好數值分析，識別停電信息以及時長區段，進行故障定位，則可以實現精準分析，有效縮減故障范圍，為研判工作提供重要參考與支持。

6結語

基于多源數據融合的配電網故障全研判分析，進行數據采集、處理以及輔助決策，在大數據、人工智能等多種技術的支持之下，可以有效實現精準操作，在系統的支持之下可以有效實現對配電網故障的動態分析，優化故障處理的流程以及范圍。

參考文獻

[1]丁澍.含分布式電源的配網相間故障定位技術研究[D].濟南：山東大學，2023.

[2]楊彬.含分布式光伏的配網故障區段定位與恢復控制方法研究[D].北京：華北電力大學（北京），2023.

[3]諶業剛，王平，陳飛，等.分布式定位技術在配網故障測距中的應用[J].電氣技術與經濟，2024（2）：91-94.

[4]許暢，許子宸.基于OPEN3200系統的配網故障處理技術的應用與研究[J].自動化應用，2023，64（24）：70-72.

[5]張蓮，禹紅良，李夢天，等.基于SFLA-BPSO算法的含DG配網故障定位方法[J].計算機應用與軟件，2022，39（12）：310-317.

[6]黃文棟，張雨，阮啟洋，等.基于改進圖卷積神經網絡的配網線路故障診斷[J].計算技術與自動化，2024，43（1）：50-55.