配电网数字化智能运维技术应用研究

李勐

摘要：近年来，社会进步迅速，我国的电力行业建设的发展也有了改善。电力系统由发电、输电、变电、配电及用电系统组成。按照电压等级分为高压配电网、中压配电网和低压配电网;也可以按照供电服务对象来分，即给用户供电的节点或断面均称为配电网，与电压等级无关，增量配电网就是按照这个逻辑定义的，突破了电压等级的限制。随着分布式电源的接入，配电系统往往还包括分布式发电的电源，如光伏、储能等，称之为主动配电网。配电网具有点多、面广、线长、变化大及通信环境差等特点。因电力系统发展的历史原因，过去一度存在“重发、轻供、不管用”的现象，配网属于供电环节，并不被重视。

关键词：配电网数字化;智能运维技术;应用研究

引言

配电网的运维管理水平直接关系着配电网的供电水平以及日常运营质量。想要满足各地区的用电需求，就必须要加强各地区的配电运维管理工作，通过更为有效的运维管理模式，来保障配电网的正常供电满足地方用电需求。

1配电网设备检修的模式分析

1.1配电网设备检修现状

配电网设备的检修模式经历了故障检修、周期检修，最终发展到状态检修。三种模式的更迭是一个由不科学到较科学的过程，都与当时设备技术水平、人员状况及运行模式紧密相关。初期，运行中的配电网设备一般是出现故障和损坏时，不得已才停机检修，其原则是“坏了必修、修必修好”，称之为故障检修。该种模式势必造成突发性停电，对需要连续运行的用电客户是一种大型生产事故，其损失无法估计;对供电企业来讲，供电可靠性指标无法保障，电量损失较大。后来逐渐发展到了预防检修阶段，该阶段含有两种模式，即周期检修和状态检修。周期检修的原则是“到期必修、修必修好”，这种检修方式由被动停机到主动停机，减少了停电用户的突发性损失。对于检修周期的确定，从借鉴国外的经验到自己总结，逐渐趋于完善合理。设备状态检修是根据先进的状态检测、监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常状况，预判设备的故障趋势，并在故障发生前进行检修。其原则是“该修则修、修必修好”。随着设备全寿命周期状态检测与故障诊断技术的发展，实施设备状态检修已经成为设备检修的最高策略。状态监测是状态检修的基础与支撑，而对监测结果的有效科学应用则是状态检修得以实现的保证。目前，由于状态监测的判据还没有绝对标准，限制了状态检修的推进。随着数字化技术、计算机通信技术的进步，基于边缘计算、云计算技术的设备状态参数与配电系统运行参数融合，构建了智能运维体系，给设备状态检修应用推广带来了广阔的未来。在配电系统中推行状态检修大量维修费用，延长设备使用寿命，提高供电可靠性，降低检修风险，提高设备利用率。

1.2配电网设备状态检修可行性分析

开展配电网设备状态检修的基础条件已经具备：第一，配电网设备的运行经验已经有了一定的积累，其维护和检修技术也得到了长足发展，为实施状态检修奠定了技术基础;第二，配电网设备的制造在绝缘材料性能、技术性能、生产工艺方面都有很大提高，制造质量、设备使用寿命都得到了提升，为状态检修奠定了物理基础;第三，配电设备在线监测传感器技术、通信技术发展较快，如红外线成像技术、无源无线传感器技术、光纤绕组温度传感器技术等，为各类设备状态参数采集、传输、数据处理提供了可能;第四，计算机及通信技术为设备状态监测和故障诊断提供了支撑，成为配电领域的一个重要应用研究方向;第五，配电自动化大规模地应用，为设备在线监测及状态检修提供通信、图资信息、地理信息等共享资源，为状态检修的全面推进提供了便利条件。支持状态检修的在线监测系统按照分层分布的系统原则，包括信号采集（具备边缘计算功能）、信号传输（包括各种通信方式）、信号处理（具备模式识别功能）、故障诊断到最终给出检修策略。

2配电运维管理存在的问题

各行业的生产以及人们的日常生活离不开的电力的支持，配电网的运维管理直接关系着各地区的供电水瓶，如若配电网运维管理水平不能满足地区供电需求，就有可能导致部分地区的生产受到影响，最终作用于地方的经济水平。目前，我国的配电运维管理工作中，仍然存在一定的不足，其中最为主要的问题之一就是配电网的结构布局存在一定的问题。在配电网的日常运营过程中，想要保障各区域的供电需求得到满足，就必须要保障其配电网的结构布局合理。由于部分地区可能存在着配电网结构布局不合理的问题，就间接导致了配电运维管理工作难以开展，实施效率也受到了一定影响，并且一定程度上提高了配电网结构中各电气设备以及线路的故障概率，以至于在出現故障时，不能够实现及时断电，引发大规模的停电事故或者消防事故等。

3提升配电网供电可靠性管理措施

3.1强化网架前期管理

应始终遵循标准化原则、差异化原则、精益化原则，综合分析市政规划方案、供电范围与实际用电需求等，加强供电网格、供电单元划分的合理性，科学预测负荷变化，制定合理的供电目标。总结现阶段配电网网架结构与设备的问题，以所在城市经济规划、功能定位、配电网可靠性实际需求为前提，遵循差异化原则，编制配电网目标网架结构，更换老旧设备，升级改造配电网，最大程度降低供电设备发生故障的概率。

3.2加强配电网停电管理

实施电网停电过程的管理，应结合具体的停电时户数，采用预算管理方式，配电网施工检修、电网转供电、停电施工、自动化与运维管理均需要在该阶段考虑，明确年度停电时户数的占比、不同专业停电时户数预控目标，设定好预控目标之后细化分解，详细落实到每个专业和线路。预算源头管理按照设定好的预控目标、停电时户数消耗，遵循先算后报原则、先算后停原则，编制月度停电方案，确定时户数指标消耗最大限值。严格把控刚性管理，采用动态跟踪和超标预警等方式，以周为单位采集通报停电时户数消耗数值、余额，加强停电方案落实过程中预警与督办。挖掘供电服务指挥中心在业务流程管理、配调数据等方面的优势，展开供电可靠性过程管理。为了使停电过程安排更加合理，按照停电指标预算式管理提出的要求，总结电网拓扑关系之后要校对生产计划停电范围合理性，计算、模拟停电时户数。严格按照“站—线—变—户”拓扑关系，加强校验，解决配电线路频繁跳闸、台区反复停电问题。

3.3科学处理故障停电

拓宽设备管理责任制的执行深度，实现设备、电缆与异物短路故障排查常态化，对于外破风险点须有专门的特巡特护制度。配电网运行状态须时刻监督与管理，尤其是薄弱环节的深入剖析，编制安全隐患与故障的巡查检测方案。在组织故障分析与抢修时做到“应修必修，修必修好”。对于重过载、停电频繁的线路，应遵循“一线一策、一台区一方案”的方针进行治理，有效处理压降电网故障停电。用电负荷高峰期之前，重过载线路须提前组织特巡，当进入负荷高峰后，结合负荷特性调整巡查时间点和关键接点，停电频繁的线路，同样要将巡查周期缩短，建议每月1次巡视为宜。

结语

国家的电力建设不仅需要做好配电网的建设与布局工作，还需要做好后续的运维管理工作，只有保持长期稳定的运维管理工作，才能保障配电网呈现持续良好的运作状态，满足各地方的用电需求，并带来更高的社会效益。

参考文献

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