可视化技术在配电网故障抢修和管理中的应用

张东 孙建宇 王利群 王天 赵磊

摘要：当配电网发生故障时，快速对配电网进行故障抢修，可以有效降低配电网的停电时长，对于强化配电网的管理具有积极意义。其中在配电网故障抢修中，利用可视化技术，并结合移动通信终端，可以对配电网抢修进行全过程可视化管理和控制。通过配电网抢修可视化系统中的互动界面，可以展示出配电网抢修的实时进展和供电恢复情况。本文详细分析了可视化技术在配电网故障抢修和管理中的应用，并介绍了配电网故障抢修和管理系统的结构，以及配电网故障抢修和管理系统中的业务流程。

关键词：可视化技术配电网故障定位配网管理

Application of Visualization Technology in Distribution Network Fault Repair and Management

ZHANG DongSUN JianyuWANG LiqunWANG TianZHAO Lei

（Baotou power supply branch of Inner Mongolia Electric Power （Group） Co.， Ltd.， Baotou， Inner Mongolia Autonomous Region， 014030 China）

Abstract： When distribution network fault occurs， rapid emergency repair of distribution network can effectively reduce the outage time of distribution network， which is of positive significance for strengthening the management of distribution network. In the process of distribution network fault rush repair， visual management and control can be carried out by using visual technology and mobile communication terminal. The real-time Progress and power supply restoration of distribution network can be displayed through the interactive interface of the visual system of distribution network rush repair. This paper analyzes the application of visualization technology in distribution network fault rush repair and management， and introduces the structure of distribution network fault rush repair and management system， as well as the business process of distribution network fault rush repair and management system.

Key Words： Visualization technology; Distribution Network; Fault location; Distribution network management

當前配电网的结构越来越复杂，在拓扑结构上具有点多面广的特点，同时也接入了多元化负荷，包括电动汽车、分布式可再生能源等，给配电网的安全稳定运行带来了较大的挑战。同时配电网也频繁出现重载或者是过载等情况，使得配电开关容易出现跳闸。为了提高配电网的故障抢修效率，可以利用可视化技术，开发出配电网故障抢修和管理系统[1]。本文首先分析了可视化技术在配电网故障抢修中应用的必要性，之后阐述了配电网可视化故障抢修和管理系统的结构及实现原理，最后介绍了配电网可视化故障抢修和管理系统在应用过程中的具体流程，对于提高配电网故障抢修业务流转的规范性具有一定的价值。

1 可视化技术与配电网故障抢修

1.1 可视化技术概述

可视化技术是随着计算机技术的发展，而逐渐开发并得到推广应用的新技术，通过可视化技术，可以将数据信息通过图像或者图形的方式加以展示，从而使得可视化信息系统的使用人员能够以更为直观的方式交互数据。将可视化技术应用在电力生产领域中，主要的应用优势包括以下几点：一是更为直观，如利用可视化技术进行电力预警时，可以使得电网运行管理人员能够从图形中及时掌握电网在运行过程中存在的安全隐患，从而及时采取措施加以解决，保证配电网处于安全稳定运行的状态[2]。二是具有较强的规律性，通过将数据信息以图形方式加以表现，可以从较为杂乱的数据中，寻找出数据中所存在的规律，并且对数据的变化趋势进行预判。三是实用性得到较大程度的提升，通过将各类电力生产运行数据进行可视化对比分析，可以不用进行大量的试验，就得到所需要的结果，提高了数据的实际应用价值。

可视化技术在多个行业中都发挥了较大的作用，但在电力生产领域中的应用还不够深入，虽然也已经开发出了较多的可视化软件，但仍具有较大的可挖掘潜力。同时将可视化技术应用在电力生产领域中，可以和电力生产中的一些高级应用相互结合起来，从而实现其他的功能，更好地保证电力的安全生产。可视化技术在应用过程中，需要采用面向对象的程序编写语言，可以以较少的程序代码和简单的控件，实现较为复杂的问题描述。

1.2 可视化技术在配电网故障检修中的应用

在传统的配电网故障抢修中，一般是配电网调度人员收到了配电网故障跳闸的信息之后，再通知配电网运维人员前往现场加以处理。但这种方式的效率较低，并且也可能存在重复派单的情况，会在一定程度上带来较大的人工和检修资源的浪费。同时在传统的配电网故障检修中，也没有获取到可靠精准的故障定位信息，导致需要检修人员花费较长的时间进行故障定位和排查。随着信息化技术的发展，使得采用信息化手段来强化配电网故障管理成为可能。可以利用可视化技术，将配电网地理空间的数据信息集成整合到配电网故障抢修管理平台中，实现配电网故障抢修的智能化、可视化和互动化[3]。通过采用本文所分析的配电网故障抢修和管理系统，对于提高配电网的抢修效率和智能化技术水平具有一定的价值，同时可以提高电力客户的用电满意度，降低电力客户的投诉风险。

2 配电网可视化故障抢修和管理系统的开发

2.1 开发配电网故障抢修和管理系统的必要性

当前在很多地区中都已经开展了智能配电网的建设，使用单一的系统难以对整个智能配电网进行描述，有必要将多个系统进行集成，建立综合可视化信息管理平台。如当配电网发生故障时，此时需要采用可视化信息平台对配网进行抢修管理。在配电网抢修管理中，借助信息技术手段，可以使得配电网抢修人员在地图上掌握配电网故障停电所涉及到的电气设备和停电客户所在的位置信息等，从而保证配电网抢修人员能够快速赶赴现场进行处理。当配电网抢修工作结束之后，也可以通过可视化信息平台，查看各个位置上的电力负荷恢复情况，在实际中也较为实用，配电网故障抢修和管理系统的实际应用价值较高。

2.2 配电网可视化故障抢修和管理系统的结构

在开发配电网故障抢修和管理系统之前，首先需要对配电网可视化故障抢修和管理系统的整体结构进行规划设计，在保证配电网故障抢修和管理系统运行稳定的前提下，丰富配电网可视化故障抢修和管理系统的应用功能。在配电网故障抢修和管理可视化系统中，集成了目前实际电网企业中的多套系统，包括用电信息采集系统、能量管理系统、地理信息系统等，按照规定的通信规约，将各套系统进行信息集成以及信息交互，辅助开展配电网的故障分析及研判、抢修指挥和配电网故障抢修资源的配置等[4]。同时该可视化系统还具备对配电网的故障定位和辅助决策作用，可以加强配电网抢修人员和指挥人员之间的互动。

配电网故障抢修和管理系统中，现场的配电网终端设备采集配电网中一次设备的运行信息，包括负荷电流和故障电流等，并将其通过无线通信网络传输到配电网可视化故障抢修及管理系统中。应用该系统，可以对配电网中设备、抢修技术人员等进行全面的管理，保证配电网的故障抢修效率。同时该配电网故障抢修和管理系统，还具备对配电网抢修工作的事后分析功能，这样就可以掌握配电系统中哪些设备的故障发生较为频繁，从而可以指导配电网的技改大修，确保配电网中的设备處于安全的运行状态。

同时配电网可视化故障抢修和管理系统还可以用来对配电网抢修车辆机械进行实时定位及跟踪，在配电网的地理信息地图上，耦合配电网抢修调度功能，实现对车辆的跟踪，并模拟配电网的抢修轨迹。当配电网指挥中心接收到抢修任务指挥，可以通过配电网可视化故障抢修和管理系统，自动生成合理的配电网抢修技术方案，并对方案中的内容和实际情况进行复核，保证抢修方案和实际情况具有较高的匹配度，保证抢修方案能够顺利实施。

3 配电网可视化故障抢修和管理系统的业务流程

配电网故障抢修和管理系统在实际使用的过程中，包括了多个不同的业务流程，并且各个业务流程具有一定的时间顺序。在具体的业务流程中包括了用电客户报修、配电网故障定位、配电网全过程抢修管控、配电网抢修工作的满意度评价、配电网故障信息的统计分析等。

首先，配电系统用电信息采集可以接收配电网的故障告警信息，同时掌握到客户报修信息，并生成配电网抢修任务单，并将该任务单发送给配电网管理人员以及配电网抢修人员[5-6]。

其次，配电网可视化故障抢修和管理系统可以对配电网进行精确的故障定位，根据可视化故障抢修和管理系统接收到的现场终端发送上来的数据信息，并借助配电网故障定位算法，可以得出故障的定位结果，并将故障定位的结果推送给配电网管理人员以及配电网抢修人员。当配电网的抢修人员收到了配电网故障定位的结果时，就可以赶赴现场开展具体的检修工作。配电网检修人员可以通过手持终端设备，向配电网抢修指挥中心发送现场的签到、安全措施布置情况、配电网的抢修进度等数据信息。配电网抢修指挥中心和现场的检修人员可以保持实时的互动和信息交互，既可以向现场检修人员下达任务单和相关的指令信息，同时也可以接收现场发送上来的数据信息，从而强化了对配电网抢修工作的管控力度。

最后，在配电网抢修工作结束并且供电也完全恢复之后，就可以对本次的配电网抢修工作情况进行满意度评价，还可以对停电故障区域内的电力客户进行电话回访，以方便对配电网抢修人员的服务质量进行评价，进一步完善检修工作流程和提高电力服务的人性化水平。同时，利用该系统可以对众多的配电网抢修任务单进行分析和统计，以便发现配电网中的故障常发区域，从而指导运维人员加强对该配网区域的巡视，达到降低配电网运行故障的目的。

4 结语

采用配电网可视化故障抢修及管理系统，可以优化配电网抢修路径，促进配电网供电安全性的提升，加强配电网检修人员和管理人员之间的互动。同时通过将可视化技术应用在配电网的故障抢修管理中，可以有效提高配电网的供电可靠性，对于提高电网企业的优质服务管理水平具有较高的价值和意义，在实际的配电网运维及检修管理中可以加以应用。

参考文献

[1] 王甜.大连智能化供电服务指挥系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2020.

[2] 张莉莉，单大鹏.配电网故障抢修可视化智能决策系统研究[J].信息技术，2019（3）：121-124.

[3] 陈然.基于互联网+的配网故障抢修系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2020.

[4]陈锦铭，焦昊，郭雅娟，等.基于多源数据融合的配网故障停电损失评估及热点区域可视化[J].电力信息与通信技术，2019，17（11）：7-13.

[5] 任志刚，刘晓，杨明.配电网故障主动抢修指挥监控平台功能设计[J].电力信息与通信技术，2019，17（12）：54-60.

[6]陈婉莹，常海青.基于多源数据的配网故障全研判研究及应用[J].电力信息与通信技术，2020，18（12）：43-50.