張志軍 胡長悅 劉杰 潘明杰 徐昊天

【摘要】? ? 在進(jìn)行電網(wǎng)管理工作時(shí)，要著重開展運(yùn)維管理，從中低壓配網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)的應(yīng)用角度來說，要針對故障區(qū)域，進(jìn)行有效維護(hù)，跟蹤記錄工作狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行故障處理，要建立具有良好工作能力的大數(shù)據(jù)運(yùn)營平臺(tái)，首先，能夠提升電力管理部門的工作水平，另外，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源的合理分配，提升服務(wù)水平，進(jìn)行部門資源的優(yōu)化管理，也有利于提升電力部門的服務(wù)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】? ? 大數(shù)據(jù)? ? 中低壓配網(wǎng)? ? 運(yùn)維平臺(tái)? ? 研究

一、大數(shù)據(jù)分析的中低壓配網(wǎng)故障的重要意義

伴隨分布式發(fā)電系統(tǒng)的大范圍應(yīng)用，電力系統(tǒng)的工作水平逐步提升，在進(jìn)行中低壓配網(wǎng)運(yùn)營管理工作是為了進(jìn)行分支線路的管理工作，提升運(yùn)營管理的精確性，要進(jìn)行針對化的管理。比如，進(jìn)行D5000電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理工作時(shí)，可以采用主線閉合的高程“三遙”遙控，根據(jù)技術(shù)要求，提升工作效率，應(yīng)用數(shù)據(jù)平臺(tái)內(nèi)的遠(yuǎn)程遙控資料，進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度工作。盡管中低壓配電調(diào)控?cái)?shù)據(jù)在不斷增加部分?jǐn)?shù)據(jù)，只能依靠人工解析應(yīng)用效率不高，在這樣情況下，要應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)，進(jìn)行高效化的管理和分析，盡可能提升中低壓配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)控效率，減少人工誤差，提升運(yùn)算結(jié)果的精準(zhǔn)性。

比如，要進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化升級，提升電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的工作能力，尋找具有探究價(jià)值的信息資料，進(jìn)行中低壓配電網(wǎng)絡(luò)的故障檢測，能解決這些問題，就有效緩解了DAS系統(tǒng)現(xiàn)有的矛盾問題，投入有限的資金，提升電力系統(tǒng)的應(yīng)用水平，提升工作效果，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的供電水平，提升供電網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率。從供電企業(yè)的角度來說，這是可以應(yīng)用的技術(shù)手段?？傮w來說，在電力能源行業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)故障的合理監(jiān)測，有非常重要的應(yīng)用意義。

二、中低壓配網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)的技術(shù)分析

2.1數(shù)據(jù)歸集技術(shù)

中低壓配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)內(nèi)容較為復(fù)雜，存在多種類型的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)從外部資源中獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中管理和有效篩選，通過開展多方面的技術(shù)操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集中管理，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。數(shù)據(jù)歸集技術(shù)是非常重要的應(yīng)用環(huán)節(jié)，要提取有效信息，提升數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，科學(xué)判斷故障問題，提升系統(tǒng)運(yùn)營管理效率，減少數(shù)據(jù)誤差，提升數(shù)據(jù)利用效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的真正意義。

2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

中低壓配網(wǎng)的大數(shù)據(jù)通常為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但也包含圖像，音頻，視頻文本等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。從大數(shù)據(jù)層面，可以采取分布式數(shù)據(jù)管理模式，針對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通常采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，不但可以儲(chǔ)存大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索和調(diào)取查詢。針對半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通常采用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，該數(shù)據(jù)技術(shù)可以兼容多種類型的數(shù)據(jù)類型，可以儲(chǔ)存音頻，影像等非結(jié)構(gòu)化信息，也可以儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。針對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，通常采用分布式文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以提供具有擴(kuò)展性的儲(chǔ)存服務(wù)，方面儲(chǔ)存文本之類的數(shù)據(jù)信息。綜合來看，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)較為重要，是進(jìn)行大數(shù)據(jù)應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3數(shù)據(jù)處理技術(shù)

目前階段，中低壓配網(wǎng)數(shù)據(jù)較為繁雜，要根據(jù)不同種類和不同需要，進(jìn)行處理工作。針對動(dòng)態(tài)性數(shù)據(jù)，采用流處理技術(shù)，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)的及時(shí)處理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，工作效率較高。針對靜態(tài)性數(shù)據(jù)，可以利用批處理技術(shù)，可針對多個(gè)數(shù)據(jù)源，進(jìn)行同時(shí)處理，方便操作，較為靈活。

進(jìn)行多種計(jì)算機(jī)并行處理工作時(shí)，通常采用內(nèi)在處理方式，綜合利用多種處理技術(shù)，包括流技術(shù)，批技術(shù)，圖像處理技術(shù)等，這樣可以利用有效的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更多工作，在保證工作質(zhì)量的前提上，提升工作速度，減輕能源消耗，減少工作負(fù)擔(dān)。

2.4 數(shù)據(jù)分析技術(shù)

中低壓配網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)，在完成所有數(shù)據(jù)的處理工作后，要進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析工作，這也是最為重要的工作環(huán)節(jié)，通常采用數(shù)據(jù)挖掘方式。數(shù)據(jù)挖掘系數(shù)分為許多種，包括統(tǒng)計(jì)方式，機(jī)器學(xué)習(xí)方式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式和數(shù)據(jù)庫方式。進(jìn)行運(yùn)維平臺(tái)的管理工作時(shí)，優(yōu)先采用機(jī)器學(xué)習(xí)方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析工作。進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)更新，提升設(shè)備鑒別水平，提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理效率，實(shí)現(xiàn)智能化分析工作。

三、中低壓配網(wǎng)調(diào)控管理數(shù)據(jù)的基本流程及特征

從目前來看，中低壓配網(wǎng)調(diào)控項(xiàng)目的技術(shù)支持是自動(dòng)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進(jìn)行協(xié)助管理的是能量管理系統(tǒng)，共同協(xié)調(diào)管理，可以提供給工作人員更加簡化的工作流程?？梢暂o助進(jìn)行中低壓配置網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測記錄和故障處理，提供可供實(shí)際操作的技術(shù)系統(tǒng)。

3.1自動(dòng)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基本流程及特征

中低壓配電網(wǎng)絡(luò)中的自動(dòng)化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，包括各類應(yīng)用設(shè)備，包括開關(guān)設(shè)備，分界閉合設(shè)備，變壓器設(shè)備，需要實(shí)時(shí)進(jìn)行電流和電壓的數(shù)據(jù)處理工作，利用多樣化的處理方式，接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)絡(luò)，共同進(jìn)行DAS系統(tǒng)主站的數(shù)據(jù)處理工作，為工作人員提供多方面的自動(dòng)化信息，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。這類數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的工作優(yōu)勢在于，在具體運(yùn)行階段，可使用的范圍面積較大?？蓪?shí)現(xiàn)外部線路的運(yùn)營管理，該線路的承載數(shù)據(jù)規(guī)模較大。其工作劣勢在于，難以維持平衡的通信狀態(tài)，精確程度有限，不能運(yùn)用在非自動(dòng)化的線路系統(tǒng)中。

3.2能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)基本流程及特征

能量管理系統(tǒng)，主要進(jìn)行變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的搜集工作，進(jìn)行變電站運(yùn)行狀態(tài)的信息搜尋工作，包括電流，電壓等信息，經(jīng)過串行通信系統(tǒng)和以太網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理工作?？梢越o調(diào)控管理人員提供遠(yuǎn)程遙控和遠(yuǎn)程遙測方面的數(shù)據(jù)信息，方便進(jìn)行電流數(shù)值的管理工作，每五分鐘提供一個(gè)數(shù)據(jù)信息，儲(chǔ)存在歷史服務(wù)器中，提升檢測效率，實(shí)現(xiàn)大范圍數(shù)據(jù)管理，為技術(shù)人員提供精準(zhǔn)信息，方便開展后續(xù)操作。

在中低壓配電網(wǎng)絡(luò)電力調(diào)度工作的進(jìn)展過程中，可以了解到能量管理系統(tǒng)的特征在于：可以匹配各種類型的配網(wǎng)線路，能夠提供較為精準(zhǔn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，維護(hù)穩(wěn)定的通信狀態(tài)。其涵蓋的技術(shù)數(shù)據(jù)較為全面，可以進(jìn)行全方位的探索監(jiān)測，但主要問題在于，難以掌控中低壓配網(wǎng)上的設(shè)備。進(jìn)行部分支線路的監(jiān)測工作時(shí)，對于非自動(dòng)化問題無法進(jìn)行有效監(jiān)測，難以提升監(jiān)測效率。能量管理系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫，能夠提供妥善保存的電流數(shù)據(jù)，提供良好的數(shù)據(jù)管理服務(wù)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)，也可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)際操作中。

四、中低壓配網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)的架構(gòu)分析

4.1系統(tǒng)架構(gòu)

中低壓配網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)，要根據(jù)配電數(shù)據(jù)的實(shí)際情況進(jìn)行分層。要以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心內(nèi)容，展現(xiàn)開放性和包容性的特征。進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)建工作時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，明確具體流程，進(jìn)行主體設(shè)計(jì)工作。通常來說，包括用戶層，網(wǎng)絡(luò)傳輸層，前置端，后臺(tái)服務(wù)端等四個(gè)工作環(huán)節(jié)。

用戶層是需要故障報(bào)修者利用信息終端，比如電腦和智能手機(jī)，進(jìn)行報(bào)修操作。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是由國內(nèi)三大運(yùn)營商：電信，移動(dòng)，聯(lián)通，提供數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用基站或傳輸專線，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作。前置端則是接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換的主要地帶，通過前置端，將數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸?shù)截?fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器。

后臺(tái)服務(wù)器，則將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終通過信息終端，將分析結(jié)果表現(xiàn)出來，也就是判斷得出的故障地點(diǎn)和故障原因。

4.2 應(yīng)用架構(gòu)

中低壓配網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)的整體框架分為三層，包括交互層，大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)，技術(shù)應(yīng)用層等。不同的工作系統(tǒng)包含了不同的工作數(shù)據(jù)，要進(jìn)行原始記錄和數(shù)據(jù)分析，通常將原始記錄儲(chǔ)存在前端服務(wù)數(shù)據(jù)庫中，依靠服務(wù)器的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析工作，判斷故障問題，進(jìn)行故障處理。該系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)較為清晰，方便開展各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)工作。

五、中低壓配網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

5.1 日常監(jiān)控設(shè)計(jì)

在中低壓配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，可根據(jù)各方面的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行全方位的監(jiān)控工作，了解該設(shè)備的具體運(yùn)行情況。主要包括以下重要方面：電網(wǎng)承載率，供電規(guī)劃，當(dāng)前階段的用戶使用數(shù)量，變壓器運(yùn)行狀態(tài)，都可以通過圖形或列表的形式進(jìn)行具體展現(xiàn)。電網(wǎng)維保平臺(tái)可以進(jìn)行電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控工作，也可以進(jìn)行故障診斷和故障處理，包括問題上報(bào)，故障處理記錄，故障處理跟蹤，日常線路檢測等。

進(jìn)行派單處理工作時(shí)，要安排技術(shù)人員到達(dá)維修網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行維修管理，及時(shí)反饋故障現(xiàn)象和維修進(jìn)度，顯示維修數(shù)據(jù)和維修成果。同時(shí)，展現(xiàn)具體的綜合計(jì)劃，包括電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和未來工作方案，包括未來的線路規(guī)劃和停電通知，進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤，及時(shí)體現(xiàn)日常監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計(jì)意義。

5.2故障診斷設(shè)計(jì)

首先，可以了解到故障診斷設(shè)計(jì)的應(yīng)用原理，在于電網(wǎng)線路應(yīng)用狀態(tài)的診斷，主要根據(jù)線路負(fù)載率，電流情況，電壓情況，用戶使用情況，線路老化情況來進(jìn)行整體判斷。如果無法找到故障原因 要進(jìn)行深入剖析，則根據(jù)結(jié)構(gòu)布局，電網(wǎng)線路走向和變壓器的應(yīng)用情況來進(jìn)行判斷。也需要故障方提供信息，包括開戶信息，故障地點(diǎn)和操作行為，根據(jù)這些診斷數(shù)據(jù)采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，進(jìn)行故障區(qū)域的具體定位，明確故障原因。從根本上，分析電網(wǎng)系統(tǒng)的故障問題，進(jìn)行智能化故障診斷。

5.3故障處理設(shè)計(jì)

完成電網(wǎng)故障診斷后，找到根本原因，安排技術(shù)人員進(jìn)行維修處理。故障處理設(shè)計(jì)的主要作用，是可以明確具體故障地點(diǎn)，維修人員數(shù)量，維修時(shí)所需的必要裝備?？梢杂涗浘S修階段的工作進(jìn)度，預(yù)估具體需要的維修時(shí)間，實(shí)現(xiàn)維修工作的與服務(wù)反饋，進(jìn)行工單跟進(jìn)處理和數(shù)據(jù)分析。工作情況和派工狀態(tài)可以通過信息終端顯示，派工信息也可以通過短信提醒的方式，及時(shí)提供給報(bào)修人員。也會(huì)提醒維修人員，抓緊進(jìn)度，提升工作效率。

5.4 安全防護(hù)設(shè)計(jì)

要根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)提供的具體數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，做好風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃，提供良好的安全防護(hù)策略，根據(jù)線路老化狀態(tài)和能源消耗狀態(tài)，進(jìn)行全面分析，及時(shí)更換老舊線路，做好頻繁故障區(qū)域的合理調(diào)整，進(jìn)行部分線路的規(guī)劃整改，禁止亂拉線路的違規(guī)行為，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的安全管理水平，實(shí)現(xiàn)高效的電網(wǎng)安全防護(hù)工作，減少安全隱患。

六、結(jié)語

總體來說，中低壓配網(wǎng)是非常重要的電力應(yīng)用系統(tǒng)，隨著電力行業(yè)發(fā)展水平提升，電網(wǎng)技術(shù)范圍逐步擴(kuò)大，電力結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，要做好整體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理，才能提升整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。中低壓配網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)的最后工作環(huán)節(jié)，和電力服務(wù)質(zhì)量直接掛鉤，因此，在進(jìn)行故障分析工作時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注提升工作力度。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]劉和志，牟平偉.大數(shù)據(jù)平臺(tái)在配電運(yùn)行管理及維護(hù)中的運(yùn)用[J].重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2018，23（05）：37-40.

[2]王禺.大數(shù)據(jù)在配電運(yùn)營監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用探析[J].低碳世界，2018（06）：70-71.

[3]梁海波.基于大數(shù)據(jù)的中低壓配網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)的研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（09）：73-74.