谢志科
国网益阳供电公司资阳供电分公司 湖南省益阳市 413000
摘要:配电网抢修是电力企业服务用户的核心,如何有效整合GIS平台、营销系统、计量系统等不同系统多源异构数据,实现配网抢修高效化、可视化是当下研究热点。文章通过分析国家电网营配融合平台,结合物联网思想,提出配电网全景穿透抢修技术,完成了抢修过程可视化工作。工程实践证明:在地下电缆抢修工作中,文章所示全景穿透抢修技术能有效提高抢修效率,精准定位地下电缆沟施工地点,具有较强实用性。
1 引言
随着社会经济的持续发展, 电网复杂程度越来越高,对电网的稳定和经济运行提出了更高的要求。为了提高电力设备运行的可靠性、降低故障发生的概率,各类型电力设备在线监测装置不断涌现出来,几乎覆盖了电力系统所有的关键输变电设备。因此搭建一套一体化、可视化的电力设备全要素监测抢修系统是电网安全运行管理的发展趋势。
在未来数据传输量和处理量极其巨大,电力设备智能监测诊断系统需实现全线设备集成、全景可视化、数据获取、 监测预警、故障诊断、检修决策等一系列功能,从而有效支持供电保障工作开展,实现配电网全景实时监控,针对可能出现的电力故障,做到快速反应、可视化抢修,保障用户长期可靠供电。
国外研究人员对智能配电管理系统(DMS)进行了大量的研究和开发,有学者提出来智能配电管理系统可以通过动态状态估计对配电网各个部分进行监控和保护;整个馈线被的实时信息被整合优化并且传输给智能配电管理系统;使用实时模型对配电网实行高等级的优化(如运行计划)和低等级优化相结合的分等级优化;在最优点处应用合适的控制来运行系统。我国的配电管理系统的主要特征是采用了Java、因特网、面向对象技术,综合考虑电力市场环境中的安全运行及商业运营的要求。该系统主要由网络管理子系统、前置子系统和报表子系统等组成。
但是国内外成熟技术均未构建隐蔽构成下的全景抢修过程。文章通过采用物联网技术和营配信息融合技术,实现营销、配电系统数据一致性情况下,电缆抢修可视化过程,提高抢修效率,具有较强工程性。
2 信息融合
国网原有生产管理系统和营销系统数据来源不一致,管理和维护手段以及维护人员差异造成数据难以统一。其中生产管理系统侧重电网拓扑图而营销系统侧重用户信息管理。因此信息融合首先需要完成:生产管理系统与营销系统数据一致性工作。从电网层面到用户层面完成信息统一,打通检修、营销专业之间信息壁垒,实现业务融合,提升精益化水平。
营销、配电系统信息融合主要包括:
1.主数据模型提取
不同系统针对同一事物,其描述形式存在差异性。文章利用不同系统客户编码唯一性作为桥梁,搭建不同系统之间联系;建立不同系统数据库之间的字段映射表,以编码为基础,记录数据提供方提供的主数据对象、字段以及值域等内容。考虑到主数据模型中大部分有相似结构的对象都具有继承关系,相似对象的共有属性将会放到同一个父类中,通过上述继承关系,可以大大减少工作量。
2.户表终端数据统一
户表终端数据统一涉及到资产系统、配电自动化系统以及计量系统。文章利用终端逻辑地址唯一(三套系统均一致),实现不同系统数据统一功能。
通过上述营配融合规则,实现了“站一线一变一户”数据的全面贯通,从而将配电网故障抢修和营销95598故障报修结合处理,提高故障诊断速率和准确性。
其数据体系如图1所示。
3 物联网技术应用
物联网是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。因此可以采用物联网技术对电缆沟内隐藏设备进行识别、建模,完成可视化处理,从而实现全景抢修策略。
3.1 电缆沟路线走向可视化
国网通过对电缆基本信息采集实现对电子标签、电子标识器的信息采集,包括电子标签、电子标识器的ID码、安装地理位置、GPS经纬度等信息、地下电缆走向、埋深、电缆沟(槽)宽度等电缆基本信息,通过电子标识器标识电缆路径点,形成电缆路径走向。
3.2 同沟电缆采集、编码
读取RFID唯一ID,并绑定到具体的线路,将RFID与相关线路、设备、通道路径点等进行关联。需要改造与安全生产系统和 GIS 平台中获取的基础台账(线路、通道、附件、设备等)数据的关联关系。针对同沟电缆,对同沟电缆与电子标识器、电子标签、反光牌等进行编码、关联。需要改造与安全生产系统和 GIS 平台中获取的基础台账(线路、通道、附件、设备等)数据的关联关系。
采集电缆线路的各项数据信息和逻辑信息,基础信息包括电缆名称属性、相位、状态、平面位置、埋深(或高程)、走向、电压等级、接地类型、起点、拐点、止点、通道内所处位置,影像资料;
采集通道的名称属性、平面位置、连通关系、上顶埋深(或高程)、走向、尺寸、类型,管孔及支架的位置和参数,影像资料;
防火墙、工作井的名称属性、位置、类型等;
逻辑信息包括电气连接关系、起点终点间隔、工井相邻关系、管道连接关系、电缆穿孔逻辑。
3.3 工井建模
对工井内部结构进行建模,采集工井内部全景VR,并绘制敷设逻辑图。从安全生产系统和 GIS 平台中获取的基础台账(线路、通道、附件、设备等)数据的关联关系。
通过运用物联网技术,使得相关人员能精准掌握隐蔽工程下电缆敷设情况和电缆详细信息,从而更好的进行维护、抢修工作。
文章小结
文章所示方法首先打通营销、配电系统信息壁垒,实现了信息融合情况下的配电网故障诊断;利用物联网技术完成地下电缆可视化,从而提高检修人员抢修效率,其中同沟敷设电缆信息可视化能有效定位检修过程中故障电缆,缩小施工范围,减少误操作,具有较强的工程实际意义。
参考文献
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