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大数据的中低压配网故障智能诊断

2021-02-18陈先容

科学与生活 2021年30期
关键词:大数据

陈先容

摘要:目前,配电自动化主站主要实现了配电自动化开关的三遥功能,配网抢修指挥平台主要实现了中低压抢修作业流程的管控和资源调度指挥。在综合利用配电自动化、计量自动化、95598 客服报障工单进行中低压综合的故障诊断和定位方面,还是空白地带,亟待通过信息化手段来提升。

关键词: 大数据;中低压配网;智能诊断

一、中低压配网系统故障诊断现状

中低压配网指 10kV 及以下电压等级,某供电局 10kV 环网柜、柱上开关、配电站接入配电自动化主站系统,系统于 2012 年建设,并投入SCADA 功能应用,2017 年配电自动化 DA 功能进行了测试并投入运行,配电自动化线路故障诊断通过配电自动化系统 DA 功能,实现配电网故障的快速定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。

主站系统已实现与地理信息系统 GIS、调度自动化EMS 系统的信息集成,集中采集电网配电网运行数据,根据各配电终端检测到的故障报警,结合变电站、开关站等的继电保护信号、开关跳闸等故障信息,启动故障处理程序,确定故障类型和发生位置 。并在自动推出的配网单线图上,通过网络动态拓朴着色的方式明确地表示出故障区段,根据需要,主站可提供事故隔离和恢复供电的 1 个或 2 个以上的操作预案,辅助配网运行管理人员进行遥控操作,快速隔离故障和恢复供电。

在现有 CSGII 系统、调度自动化、配电自动化、计量自动化系统中都有信息数据支撑,但是各系统都没有基于多源信息集成、面向配网调度员和配网抢修指挥员的中低压故障诊断分析功能。比如,GIS 平台提供中低压配电网的图形和拓扑关系。营销系统提供站—线—变—户关系。调度自动化系统提供变电站内开关跳闸和保护动作SOE信号。配电自动化系统提供配电线路和站房中的配电自动化开关跳闸和保护动作 SOE 信号。计量“四合一”系统提供配变停上电告警信息,功率和电压等遥测数据。

二、基于大数据的配网中低压故障智能诊断

集中调度自动化 EMS、配电自动化系统、计量自动化系统以及营销系统等多源信息,形成数据中心,实现配网中低压故障智能诊断,包括自动化系统告警智能诊断、配变终端失电告警倒推开关跳闸、低压报障反推中压故障等。基于大数

据的配网中低压故障智能诊断架构见图 1。

2.1自动化系统故障告警处理、自动起单

通过访问调度自动化和配电自动化的三区事件数据库,读取变电站内和线路自动化开关的分合闸和保护动作 SOE 信号,自动归并相同线路的开关分合闸、保护动作、重合闸动作等多条 SOE事件,自动诊断为开关正常分合闸、线路永久故障引起的开关跳闸、线路瞬时故障引起的开关跳闸等结论,使得调度员能够从大量告警中快速识别关键性事件,提高在极端天气等条件下大量告警上报的处理效率。

对于诊断出的线路跳闸故障自动生成工单、传递给故障抢修指挥平台,对于永久故障自动生成故障单,对于瞬时故障自动生成巡视单,发送给配网抢修指挥和生产系统,缩短 10kV 开关跳闸后的派单时间。

2.2 配变终端失电告警倒推开关跳闸

现在城郊以及农村大部分的配电线路开关都是非自动化开关,线路开关的故障跳闸没有自动化的监测手段,只能依靠客户拨打 95598 电话报障、经过运维班组的现场巡视才能确定跳闸开关,这个过程通常需要较长的时间,故障排查效率低下,严重影响供电可靠性,也容易引起客户投诉。

利用计量自动化监测终端主动上送的停上電告警事件、15 分钟瞬时量数据、终端在线状态等信息,结合电网 GIS 拓扑实现“倒推故障点”,主动侦测和辅助判断配电线路开关跳闸,结合WebGIS 进行可视化故障诊断和信息发布。本需求的实现预计会极大提高中压配电线路非自动化开关跳闸故障的主动侦测能力,将原来需要通过若干小时的人工现场巡视才能发现的开关跳闸时间缩短到几分钟,从而大幅度缩短配电线路故障定位时间,提高故障抢修效率,提升客户满意度。

2.3 低压报障反推中压故障

通过多个报障工单的地理位置临近、所属同一个居民小区等空间相关性判断依据,以及根据户号定位所属同一个低压台区、同一个低压开关出线等电气相关性,判断是单户故障、低压开关跳闸还是配变停电;根据多台配变的低压故障研判结果,依据 GIS 拓扑,辅助判断线路开关跳闸。

在低压 GIS 中展现建筑物地址、居民小区轮廓、配变供电范围等信息,以及台区延布图或者单线图等方式图形化的展示配变 - 低压开关 - 低压线路 - 开关箱 - 表箱 - 用户的供电关系,图形化的展示报障工单位置信息,可视化展示低压报障倒推中压故障的推理逻辑和判断结果。

2.4 故障指示器接入大数据中心

十三五末,将供电局故障指示器接入配电自动化系统,实现配电自动化全覆盖。收集故障指示器的短路故障、接地故障等遥信信息,以及负荷电流、故障电流等遥测数据,将这些数据接入大数据中心,为智能诊断提供更强大的数据支撑 。

2.5 应用效果

通过配电自动化故障指示器,95598 等数据,配电网故障定位、隔离及非故障区域恢复供电时间将由 3.6h 减少到 5min, 故障持续停电时间减少2.93h/起,可靠性贡献客户平均停电时间降低 0.61h;提高企业现代化管理水平,并提升供电企业的生产运行指标。切实减少客户故障停电时间,优化了服务质量,客户满意度体验指数得以增长,提升企业形象。

三、结束语

通过构建配电自动化、计量自动化、95598客服报障工单等多源大数据中心,同时,接入未覆盖配电自动化线路的故障指示器,实现中低压配电网的智能故障诊断和定位,提高供电可靠性。

参考文献:

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