基于多源信息融合的配电网复电研判方法设计

汪贤浩1,缪黎俊1,王伟1

1.国电南京自动化股份有限公司 江苏 南京 211100

摘要: 摘要:在电力技术的快速提升下,停电研判已经日趋成熟,但复电研判并未同步跟上,很多抢修现场依然高度依赖人工检测等手段实现复电判断。面对复电研判的切实需要,本文提出了一种基于多源信息融合的触发式和请求式配电网复电研判方法,该方法以电网模型、电网实时运行数...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:在电力技术的快速提升下,停电研判已经日趋成熟,但复电研判并未同步跟上,很多抢修现场依然高度依赖人工检测等手段实现复电判断。面对复电研判的切实需要,本文提出了一种基于多源信息融合的触发式和请求式配电网复电研判方法,该方法以电网模型、电网实时运行数据等基础数据为依托,结合配网自动化系统、用电采集系统等多源信息,采用缜密可靠的研判原理综合研判出复电结果,并设计了一套配自系统与配抢系统的信息交互方案,达到对研判结果实时通知的效果,该方案符合开发设计需求和工程实施要求。总体上,该复电研判方法具有可靠性高、实时性强的优点,并具有高度普适性,值得全面推广使用。

关键词:多源信息;配电网;复电研判;配自系统;配抢系统

0 引言

配电网作为连接用户与电力系统的关键纽带,其安全运行对用户用电的可靠性至关重要[1-2]。如今社会经济快速发展,对电力的依赖急剧增加,停电对工业生产和居民生活的影响越来越大。随着电力技术的不断提高,目前业界已经提出并有效实施多套故障停电的研判方案,其主要是以电网模型、电网实时运行数据、设备信息、用户信息等基础信息为依托,结合GIS系统、用电信息采集系统的相关数据,对接收到的停电信息(断路器动作信息、配电变压器报警信息等配网故障信息、客户报修信息、计划停电信息)进行分析,建立线路、配电变压器、低压用户间准确的关联数据模型,达到配网故障的快速诊断和定位的目的,实现配网故障综合研判[3-5]。

虽然停电研判技术已经逐步成熟可靠,但是复电研判技术并没有同步跟上,很多抢修现场依然高度依赖人工检测等传统手段验证线路复电情况,其麻烦低效的缺点亟待解决。本文将就该问题提出一套高效可靠的复电研判解决方案,用以支撑配电网复电研判需求,提高配电抢修复电验证效率,补充停复电闭环缺口,保障电力安全稳定运行。

1 研判方案

1.1 研判原理

复电研判基于多源信息融合进行综合分析判断,其中以电网模型、电网实时运行数据等基础信息为依托,结合配网自动化系统、用电采集系统的相关数据,对相关复电研判信息(开关变位信息、配变随抄数据)进行全面分析。研判主要以开关位置和配变数据判断为依据,只有当复电研判馈线首开关及其下游所有智能开关位置均为合位,首开关下游所有配变随抄数据均正常,即两者均处于复电工作状态,才可得出复电成功结果,如图1.1。

基于多源信息融合的配电网复电研判方法设计(图1)

图1.1

 

1.2 研判流程

本次设计的复电研判主要支持:(a)针对停电事件,当对应故障开关接收到合闸信号,可直接触发复电研判,调度员界面自动弹出复电研判结果并推送现场配抢人员掌机;(b)由调度员或现场配抢人员主动发起复电研判请求,配自系统后台复电研判软件根据待研判工单相关信息进行复电研判,研判完成后将研判结果显示在调度员界面并推送至现场配抢人员掌机。

(1)触发式复电研判

触发式复电研判,主要指配自系统接收到开关合闸信号,主动触发复电研判并反馈研判结果的整套流程,具体如图1.2。

流程说明:当配自系统接收到智能开关的合闸信号时,主动遍历派送的停电抢修事项,若能在停电抢修事项中查询到,则进行具体复电研判。首先,需确定复电研判馈线此开关及其下游所有智能开关是否带电,若存在开关未复电情况,将复电失败及具体开关未复电信息描述反馈至相关人员,如调度员界面显示和推送配抢人员掌机。当确定所有智能开关已复电后,对研判馈线的此开关下游所有配变进行数据随抄验证,若配变随抄验证均正常,反馈相关人员复电成功,否则将复电失败及配变未复电相关信息在调度员界面显示和推送配抢人员掌机。

基于多源信息融合的配电网复电研判方法设计(图2)

图1.2

(2)请求式复电研判

请求式复电研判,主要指由配电抢修人员通过掌机或调度员通过操作界面主动发起复电研判请求,配自系统研判模块启动复电研判并反馈研判结果的整套流程,具体如图1.3。

流程说明:配自系统接收到复电待研判工单后,通过工单信息,获取馈线停电首开关,基于该首开关首先确定复电研判馈线此开关及其下游所有智能开关是否带电,若存在开关未复电情况,将复电失败及具体开关未复电信息描述反馈至相关人员,如调度员界面显示和推送配抢人员掌机。当确定所有智能开关已复电后,对研判馈线的此开关下游所有配变进行数据随抄验证,若配变随抄验证均正常,反馈相关人员复电成功,否则将复电失败及配变未复电相关信息在调度员界面显示和推送配抢人员掌机。

基于多源信息融合的配电网复电研判方法设计(图3)

图1.3

2 系统交互设计

复电研判系统交互是指配自系统与配抢系统之间关于复电研判工单数据的通信交互,其交互接口是为配自系统与配抢系统复电研判工单数据交互设计的通讯接口。当采用触发式复电研判时,只需配自系统将研判结果推送给配抢系统即可,如图1.4的②过程;当采用请求式复电研判时,复电研判由配抢系统发起,主动推送复电待研判工单,配自系统结合配自信息和用电采集系统信息经分析后返回复电研判工单结果,此时图1.4的①和②过程均需执行。

以下以请求式复电研判全过程为例,分别设计配自系统和配抢系统服务接口,触发式复电研判只需配自系统调用配抢系统接收服务接口即可。

基于多源信息融合的配电网复电研判方法设计(图4)

图1.4

配自系统与配抢系统复电研判交互采用WebService协议通讯,配自系统提供复电待研判工单接收服务,当配抢系统生成复电待研判工单时调用配自系统该接口,推送复电待研判工单;配抢系统提供复电研判工单接收服务,当配自系统完成复电待研判工单的研判后调用配抢系统该接口,推送复电研判工单结果。

2.1配自系统接收服务接口

(1)配自系统提供的复电待研判工单接收服务接口:string orderRcv(string OrderRcvMsg);

(2)调用方:配抢系统;

(3)函数原型:string orderRcv(string OrderRcvMsg);

(4)参数示例和说明:

(a)OrderRcvMsg表示信息内容示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<readOrderRcvMsg>

<RecordID>202010210011</RecordID>

<GenerateTime>1603203529</GenerateTime>

<JudgeEndTime>1603202726</JudgeEndTime>

<AreaId>1133871366155</AreaId>

<Station_mId>160000008623300</Station_mId>

<Feeder_mId>166000005644000</Feeder_mId>

<FirstDeviceType>1</FirstDeviceType>

<FirstDevice_mId>166000005897800</FirstDevice_mId>

<TransformerNum>11</TransformerNum>

<ConsumerNum>4</ConsumerNum>

<LossLoad>14</LossLoad>

<JudgedReason>1</JudgedReason>

<JudgedDescribe> 125首善线… 人工操作 …</JudgedDescribe>

<Reserve>NULL</Reserve>

<Device_break_mId>166000005897800||166000005898000||166000071522100||166000153581100</Device_break_mId>

<Device_trans_mId>166000006015700||166000005994400||166000005995700||166000005997000||166000005998300||166000005999600||166000006000900||166000006003500||166000169380400||166000172819100||166000172522400</Device_trans_mId>

<RecoverStat>0</RecoverStat>

</readOrderRcvMsg>

 

(b)参数说明:

表2-1

参数名

说明

类型

备注

RecordID

记录序号

NUMBER(16)

按照“XXXX(年)XX(月)XX(日)XXXXXXXX(序号从00000001递增)”,唯一

GenerateTime

本次工单生成时间

NUMBER(16)

距1970年1月1日 0点0分0秒的秒数

JudgeEndTime

停电时间

NUMBER(16)

距1970年1月1日 0点0分0秒的秒数

AreaId

区域ID

string


Station_mId

变电站MID

string


Feeder_mId

馈线MID

 

string


FirstDeviceType

第一条设备类型

1:开关

2:配变

string


FirstDevice_mId

第一条设备MID

string


TransformerNum

停电配变总数

string


ConsumerNum

用户总数

string


LossLoad

停电损失负荷值

string


JudgedReason

停电原因

1:开关跳闸

2:研判分析

3:人工操作

4:就地操作

string


JudgedDescribe

研判记录简单描述

string


Reserve

预留

string

保留待扩展使用,内容暂定“NULL”

Device_break_mId

开关MID

string

多个开关MID之间以“||”分隔

Device_trans_mId

配变MID

string

多个配变MID之间以“||”分隔

RecoverStat

复电研判情况

0:待研判

1:已复电

2:未复电

string

配抢推送配自复电待研判取值0;

配自复电研判已成功复电推送值1;

配自复电研判未能成功复电推送值2。

 

(5)返回值示例和说明:

(a)返回字符串strReturn表示信息内容示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<ACKMessage>

<RecordID>202010210011</RecordID>

<replyCode>0</replyCode>

<replyText>success</replyText>

</ACKMessage>

 

(b)返回值说明:

表2-2

参数名

说明

类型

备注

RecordID

复电待研判工单号

NUMBER(16)


replyCode

成功/失败标志

string

复电待研判工单校验情况:

0:校验通过

1:校验未通过

replyText

失败原因

string

复电待研判工单校验描述:

通过时:success

未通过时:失败原因描述

2.2配抢系统接收服务接口

(1)配抢系统提供的复电研判工单接收服务接口:string orderReply(string readOrderRcvMsg);

(2)调用方:配自系统;

(3)函数原型:string orderReply(string readOrderRcvMsg);

(4)参数示例和说明:

(a)参数readOrderRcvMsg表示信息内容示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<readOrderRcvMsg>

<RecordID>202010210011</RecordID>

<GenerateTime>1603203529</GenerateTime>

<Reserve>NULL</Reserve>

<RecoverStat>1</RecoverStat>

</readOrderRcvMsg>

 

(b)参数说明:

表2-3

参数名

说明

类型

备注

RecordID

记录序号

NUMBER(16)

源自复电待研判工单,唯一

GenerateTime

本次工单生成时间

NUMBER(16)

距1970年1月1日 0点0分0秒的秒数

Reserve

预留

string

保留待扩展使用,内容暂定“NULL”

RecoverStat

复电研判情况

0:待研判

1:已复电

2:未复电

string

配抢推送配自复电待研判取值0;

配自复电研判已成功复电推送值1;

配自复电研判未能成功复电推送值2。

 

(5)返回值示例和说明:

(a)返回字符串strRtn表示信息内容示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<ACKMessage>

<RecordID>202010210011</RecordID>

<ReturnCode>0</ReturnCode>

<ReturnText>success</ReturnText>

</ACKMessage>

 

(b)返回值说明:

表2-4

参数名

说明

类型

备注

RecordID

复电研判工单号

NUMBER(16)

源自复电研判工单

ReturnCode

成功/失败标志

string

复电研判工单校验情况:

0:校验通过

1:校验未通过

ReturnText

失败原因

string

复电研判工单校验描述:

通过时:success

未通过时:失败原因描述

3 结语

本文提出了一种基于多源信息融合的配电网复电研判方法,该方法依靠开关位置和配变随抄数据双重数据保障进行复电研判,具有研判实时准确的优点。其次,该方法包含触发式和请求式复电研判方式,可全面满足现场复电研判需求。此外,该方法还设计了配自系统与配抢系统的信息交互方案,该方案采用WebService协议通讯,定义了交互接口形式,符合开发设计需求和工程实施要求。总体来说,本次设计的基于多源信息融合的配电网复电研判方法是一套考虑全面、实时准确且可工程化实施使用的可靠技术方案,在既有停电研判的基础上弥补了停复电研判闭环的不足,为配电抢修等工作提供了高效准确的技术支撑。

参考文献

[1] 陈春,阳汉琨,肖轩怡,等.面向配电网低压用户的停电区域研判方法[J].电力系统保护与控制,2025,53(16):28-38.

[2]考虑移动储能车提升系统供电可靠性的配电网规划方法[J]. 巨云涛;周伟鹏;于宗民.电力系统保护与控制,2024(17).

[3]陈明恩,战锋,吴昊,等.基于动态拓扑模型的配电系统停电研判方法实现[J].东北电力技术,2023,44(8):46-50+62.

[4]基于多源配电网信息的停电研判方法研究[J]. 蒙小胖;李雁兵;李萌;刘岚;孙思洁.电网与清洁能源,2021(12).

[5]孙华杰.基于多源信息融合的配网抢修建模与优化研究[D].济南:山东大学,2019.

作者简介:

汪贤浩(1990),男,硕士,高级工程师,从事电力系统自动化、智能电网SCADA系统方面研发设计工作;

缪黎俊(1982),男,大专,工程师,从事电力系统自动化、智能电网SCADA系统方面研发测试工作

王伟(1983),男,硕士,工程师,从事电力系统自动化方面研发设计工作



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