杨剑梅，苟霖，马青，赵喜兰，王国强

（国网甘肃省电力公司 天水供电公司，甘肃 天水 741000）

配电网故障研判搜索定位系统研究

杨剑梅，苟霖，马青，赵喜兰，王国强

（国网甘肃省电力公司 天水供电公司，甘肃 天水 741000）

为解决配电网生产类计划停送电信息报送不准确，故障抢修类工单处理混乱，故障研判信息不完善、故障点定位缓慢问题，通过分析配网应急抢修存在的关键问题，结合实际运行的配电网设备信息和地理信息等数据，提出了配电网故障研判搜索定位系统整体设计架构和实施技术路线，利用JSP语言和MySQL数据库编制了应用程序。该系统实现了对故障变压器、线路、开关、用户配变的快速检索和定位；能够实现设备数据的分类统计；配网线路的图形在线显示；故障情况下对故障范围和原因的快速研判。系统各项功能均通过了测试，在某市配网应急抢修指挥班组的试运行5个月，运行情况良好，极大提高了工作配电网的故障抢修工作效率。

故障研判；搜索定位；数据库；系统交互

随着配电网自动化水平不断提升，配电网供电可靠性不断提高。但故障情况下配网的故障点排查和缺陷处理耗时仍然比较长，导致停电时间延长，严重影响着人们的日常生产生活。究其原因在于没有进行故障数据过滤，抢修人员只能获取极其有限的有效信息。研发一套能够进行故障研判和检索定位的软件已经变得非常急需。

1 配电网概述

城市配电网主要由35（10）kV配电变压器、架空配电线路（直埋电缆）、分段、分支、联络开关、负荷开关、刀闸、跌落式熔断器、用户表计、各类保护装置等组成。

在配电网自动化水平发展较快的城市，对配电变压器智能终端、开关终端、馈线终端、智能电表能够实时采集设备的有功（P）、无功（Q）、电压（U）、电流（I）、频率（Hz）；实时监测开关的分、合位置等。

现在的配网应急抢修指挥业务仍然在营销系统中开展，计划停电信息的报送、故障抢修工单的处理，故障研判的进行都依赖该系统。但是该系统中配网信息不够完善，造成计划停电信息的报送不准确性，也无法查看配电线路图和地理位置，进行故障点和故障原因的分析和研判。造成供电可靠性的降低，影响供电能力。

故障情况下，要实现故障位置快速分析判断和故障点隔离、故障原因的准确分析，制定负荷转移方案，配网人员需要综合大量的实时数据信息和设备参数信息以进行分析研判。

2 软件开发过程

2.1 系统功能设计

故障研判搜索定位系统采用B/S结构，以MySQL5.5数据库作为开发平台，采用Java语言编写内核程序，完成人机交互管理页面设计和数据处理部分功能。数据处理功能包括编写操作程序、链接数据库，用数据库完成录入信息的修改、存储、调用、查询等功能，并使用MySQL数据库形成数据表，完成系统中数据浏览、编辑、统计、电子图纸的在线管理等[4-6]，如图1所示。最终实现对配电网变压器、线路、开关、用户归属信息的搜索定位，对配网应急抢修和配网调度业务提供数据支撑，方便工作人员在配电网故障情况下进行故障研判和故障分析。

图1 故障研判搜索定位系统功能设计Fig.1 Fault analysis and search orientation system function design

2.2 方案对比

通过现状调查和现场验证，提出了3种设计方案，如表1所示，综合数据的安全性、系统稳定性和成本考虑，最终选择方案三。

2.3 技术路线

根据方案三的设计思路，系统通过浏览器访问电力设备、线路、用户等信息，运用JSP可以实现动态页面，将系统划分为几个模块，Servlet只处理几个模块之间的连接，有效提高系统运行和数据处理效率。

表1 系统方案对比Fig.1 System design comparison

2.4 功能测试

2.4.1 故障设备搜索定位

工作人员通过应急抢修平台接到故障报修工单中获得停电用户基本信息，进入本系统输入用户台变名称，即可检索到该用户台变所属的配电线路（主线路、分支线路）及供电变电站。如图2所示，在搜索栏输入“国税局变”回车即可查询到“国税局变→111市东区线→10 kV 111市东区线→110 kV七里墩变电站”这样的隶属关系，方便工作人员快速确定故障点，进行故障分析和研判[7-8]。

图2 故障设备搜索定位Fig.2 Search position of faulty equipment

2.4.2 设备数据统计

系统具备数据分类统计功能，在分类菜单下可以直接看到一个变电站所包括的所有配电线路的数目及所有下级设备的数目统计。如图3所示，系统中包含110 kV变电站26座，其中110 kV七里墩变电站包含10 kV配电线路13条，10 kV 111市东区线无分支，主线路包含配变19台，其中秦晋宾馆变包含用户2个。在统计菜单中可以看到地区配网中所有设备的分类统计汇总，如图4所示，图中数据为测试数据，不包含所有实际系统中的数据。

图3 设备分类统计Fig.3 Equipment’s classified statistics

图4 设备分类统计汇总Fig.4 Equipment’s classified statistics summary

2.4.3 电子图纸管理

系统的电子图纸管理功能可以在线进行配网单线图和地理接线图的编辑、上传下载，如图5所示，点击“上传”可以将配电网图纸上传到系统中，点击“保存”可以将服务器中的图纸下载到本地硬盘。点击预览图标“”，查看图纸，利用右下角工具栏“”中相应工具可以实现对图纸进行放大、缩小、全屏显示、打印功能，如图5所示。

图5 电子图纸的编辑上传下载Fig.5 Editing，upload and download of electronic drawings

2.4.4 设备数据维护

为实现电网设备信息的实时更新，实现服务器中数据的及时维护，可在程序人机交互界面以直接进行维护。如图6所示，点击“编辑”“删除”图标可以对设备（变电站、线路、分支、变压器、用户）进行重命名、删除操作。为数据库添加新的数据时，在编辑栏输入需要增加的设备名称如“北山分支”，点击增加分类即可完成新数据的添加。对图纸的更新上节已有说明，在此不再赘述。

图6 设备数据维护Fig.6 Equipment’s data maintenance

3 系统交互

为进一步加强数据的实时性、准确性和交互使用，故障研判系统服务器可与系统管理工作站、生产管理系统（PMIS）、地理信息系统（GIS）、主站数据库服务器、系统管理工作站进行数据共享[9-11]。生产管理系统（PMIS）中包含所有主配网一次设备（变压器、输电线路、断路器、隔离开关、互感器、电容器等）参数及其制造、检修、试验信息）。地理信息系统能够显示区域电网内所有变电站空间地理数据信息（地理位置、坐标、地质等），系统管理工作站配备高性能图形处理终端访问故障研判系统服务器，故障研判服务器获取变压器、输电线路、开关、用户表计的电压、电流、有功、无功、开关的分合位置等信息。工作人员结合故障研判系统服务器综合各类数据信息，并向客服中心、应急抢修班、调度监控组、现场PDA发布故障研判的结果，如图7所示。

在故障研判系统服务器的支持下，技术人员可通过系统管理工作站检索、显示故障报警信息的地理位置数据，停送电信息，故障地点地图，故障设备参数、实时监测数据（变压器、输电线路的有功、无功、电流、电压、频率及主线路出线开关、分段开关、联络开关、分支开关的分、合位置）及配网单线图，历史故障、报警数据，及配网数据的统计、汇总等，对故障停电范围、故障类型（接地、断线）、故障点位置进行综合分析和研判，最终确定故障点准确位置，并将诊断结果发布给客服中心、应急抢修组和调度监控组等部门及现场抢修人员的手持PDA。

图7 系统交互模式Fig.7 System interactive mode

通过故障研判系统服务器可实现对整个所辖区域的配网变电站、变压器、线路、分支、用户单元等信息的访问、查询和更新维护。工作人员输入一个节点名称，就能够快速准确查询任何一个变电站甚至任何一个用户配电单元，解决了以往营销系统中维护的设备信息不够完善，常常不能够详细准确地描述计划停电和故障停电范围的问题。

上述故障研判系统服务器是基于WEB服务器，采用浏览器/服务器模式，应用动态WEB交互技术，实现对故障研判系统服务器的访问和对数据库信息的查询和更新维护，具备权限的工作人员可通过电力专用网远程登录本系统，进行远程维护和操作。

4 结论

本系统可对配网故障进行快速、准确诊断和定位。在配网调控和配网应急抢修指挥中，对故障点的快速准确定位和故障原因的分析是减少停电时间和提高供电可靠性的重要前提。本系统依靠自身后台完善的数据库信息，能够快速精确定位任何一个用户单元，系统管理工作站配备高性能图形处理终端，能够在线图形显示该配变所属的主网变压器、开关、10 kV主线路等信息。配网抢修指挥人员能够一目了然看到故障点可能的位置和区域，通过分析判断，确定最后的抢修地点，制定、优化合理的抢修方案。

为更好地发挥该系统的功能，该系统与配网调度自动化系统数据共享、兼容性问题；配网一次设备的智能化；基于故障研判系统下的配电网保护配置优化；移动终端智能用电应用程序：都是需要研究解决的问题。

该系统目前已经在地区调控中心配网应急抢修班组试运行半年，各项功能运行正常。对配网调度自动化和营销系统的数据和功能起到了补充和完善作用，极大提升了故障应急抢修业务的准确率和及时率，缩短了停电时间，保证了供电可靠性，提高了企业的供电服务水平。

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（编辑 冯露）

Research on Distribution Network Fault Analysis and Search 0rientation System

YANG Jianmei，GOU Lin，MA Qing，ZHAO Xilan，WANG Guoqiang
（Tianshui Power Supply Company，State Grid Gansu electric Power Company，Tianshui 741000，Gansu，China）

To address the misinformation of the blackout in the production-class planning of the distribution network，possible confusions in processing emergency repair orders for faults，and imperfection in the information analysis and judgment and slow fault 1ocation， this paper analyzes the key problems existing in the distribution network emergency repair work，and based on the actual distribution network device information and geographic information data，the paper proposes the overall design framework and the technical implement route of the distribution network fault analysis and search orientation system，and using JSP 1anguage and MySQL database it compiles the application program.The proposed system is able to realize quick retrieval and positioning of the faults in the transformers，1ines，switches and users’distribution transformers，and it is also able to realize the classified statistics treatment of the equipment data and display distribution network 1ines graphic online.When faults occur，the system is able to judge the scope and causes of the faults quickly.The functions of the system have been tested and used in the city dispatching control center for five months.The system has operated very well so far，greatly improving the efficiency of the distribution network fault emergency workers.

2015-04-17。

杨剑梅（1971），女，本科，高级工程师，研究方向为电网调度管理；

苟 霖（1987），男，硕士，工程师，研究方向为智能化配电网；

马 青（1968），女，本科，高级工程师，高级技师，研究方向为电网调度管理；

赵喜兰（1970），女，本科，高级工程师，研究方向为无功电压技术；

王国强（1962），男，大专，工程师，高级技师，研究方向为配电网调度技术。

1674-3814（2015）08-0059-05

TM744

A

KEY W0RDS：fault analysis；search orientation；database；system interaction