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配网“神算子”——配电网故障热点区域辨识及主动运维

北极星输配电网  来源:苏电科电网家园    2017/9/4 11:39:33  我要投稿  

北极星输配电网讯:配网故障占到了电网故障总量的80%,是困扰配网运维管理的一大难题。配网数据浩如烟海,配网故障似乎也无规律可循,真的没有什么好的应对方法吗?来看看江苏电科院配网大数据团队研发的“配网神算子”,或许它可以给你一个意外的惊喜。

1.项目介绍

“配网运维痛点”

(1)配网故障率高,约占电网故障总数的80%,目前故障停电信息尚未能全面掌握;

(2)配网体量大,全省30000多条馈线,线路长度达20多万公里,配变70余万台,终端用户4000多万户,最高负荷超1亿千瓦;

(3)巡视巡检效率低,平均每100次巡检只能发现4起缺陷,任务安排缺乏数据支撑;

(4)受气象影响大,恶劣天气下故障率飙升,人员物资调配压力大,缺乏有效的风险预警机制;

(5)经费利用效率低,年度维修费达数十亿元,费用支出主观性较高,数据支撑不足。

因此,全面收集配网故障停电信息,识别故障频发的热点区域,开展故障季节性与规律性分析,实施主动运维,对于提升配网运行的安全性和与可靠性具有十分重要的意义。

国网江苏电科院配网大数据团队通过海量历史故障数据融合处理,开展故障模糊定位与停电损失评估,实现故障热点区域辨识;在此基础上通过聚类、关联分析等方法开展故障的季节性与规律性分析,实现技改投资精准化、巡视巡检定制化、风险预警精益化。

2.项目创新点

(1)建立统一的配网故障模型,实现了全口径配网故障停电信息清洗与融合。综合EMS、PMS、DMS、用电信息采集、配网抢修等多个数据源,建立统一的配网故障模型。开展数据清洗融合,构建涵盖馈线、支线和台区的全口径配网故障停电数据集。

(2)提出了故障模糊定位方法,实现了数据缺失情况下故障位置的识别(发明专利:201610814151.X,论文:DistributionFaultOutageCostEvaluationandHotspotAreaRecognitionBasedonBigData)通过对网络拓扑及各配变负荷采样值分析,获得各区段停电时长聚类分析,在数据缺失或不完整情况下实现了故障位置的模糊识别。

(3)提出了配网故障停电损失评估方法,实现了“用户->台区->馈线”自底向上的故障停电损失准确评估(发明专利:201610152100.6,论文:含高渗透率分布式光伏的配电网故障停电损失评估)基于配网拓扑、馈线/台区负荷及遥信信息,充分考虑分布式光伏、多电源用户的影响,根据“馈线->配变->用户”层次关系进行故障停电损失精确评估;对于单电源用户,基于停电期间配变负荷预测曲线进行估算;对于多电源用户,通过累加负荷损失值进行估算。最终通过各配变和用户负荷损失值累加得到馈线或支线停电损失值。

(4)提出了基于地理网格的配网故障映射方法,实现了故障热点区域的可视化呈现(发明专利:201610814151.X,论文:DistributionFaultOutageCostEvaluationandHotspotAreaRecognitionBasedonBigData)将故障与地理网格进行映射,实现了配网故障热点区域可视化呈现,以故障停电发生次数、故障停电损失负荷累加值、故障停电损失负荷均值作为衡量指标,将故障高发区域以热力图方式渲染。在此基础上进行故障季节性与规律性分析,生成精准化的升级改造计划和定制化的巡视巡检方案。

(5)提出了配网故障的季节性、规律性分析及故障气象风险关联分析与预警方法,实现了配网定制化运维辅助决策。(发明专利:ZL201410361584.5)提出基于气象影响因素的配网故障风险关联分析与预警方法,运用Canopy/K-Means算法对历史气象数据进行聚类,并将电网故障数据与气象簇进行关联映射构建故障气象熵模型,进而根据电网区域的天气预报数据进行故障风险提示,为灾害气象来临前的人员车辆安排、应急转供方案制定及备品备件调配提供重要支撑。

3.项目成效

推广应用

江苏省电力公司运维检修部十分重视该项目。2017年4月,运检部正式发文,该项目被列为年度三大重点大数据分析课题之一。南京、扬州和连云港三个公司作为试点单位。项目组与各地市运检专职进行了多轮的沟通与交流。

2017年6月系统上线试运行。系统采用B/S架构,开通权限后,各地市均可通过浏览器访问该系统。系统上线后,各地市提出了多项完善化建议与个性化定制需求,系统目前仍处于持续完善改进阶段。

经济效益

社会效益

系统投入使用后,通过配网的精益化运维管理,预期将显著减少故障停电发生次数,缩短故障停电时长,从而提升了社会各界的用电体验,保障了良好的社会生产生活秩序,践行了国家电网公司“你用电,我用心”的社会承诺,社会效益十分显著。

原标题:配网“神算子”——配电网故障热点区域辨识及主动运维

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