基于“大数据”分析提升配网调控指挥员接地故障处置效率

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年27期   作者:范丁中 朱晓龙
[导读] 随着城市化进程不断加快,城市配电网规模越来越大,广大客户对供电质量的要求也随之大幅提高
        范丁中  朱晓龙
        国网湘潭供电公司 湖南 湘潭 411100
        摘要:随着城市化进程不断加快,城市配电网规模越来越大,广大客户对供电质量的要求也随之大幅提高,而接地故障是配电网最为常见的一种故障类型。本文研究利用“大数据”分析方法确定接地探索顺序,结合配电自动化系统优化故障处置流程,实现快速隔离故障、恢复非故障区域供电,有效提升接地故障处置效率。
        关键词:配电网;接地故障;大数据;配电自动化
        一、接地故障处置现状分析
        确保电网安全稳定运行,尽可能提高配网供电可靠性和连续性,并在发生故障时尽快处置,缩短停电时间是供电企业职能的核心组成部分。通过统计分析发现,2019年某供电公司配电网接地故障停电次数为118次,停电时间共计约1087小时,平均每次故障停电时间约534分钟。可以看出配电网供电可靠性还无法满足人们美好生活的理想需求,不利于公司提升客户服务水平和企业核心竞争力。
        接地故障处置总时长533分钟中调度员进行故障分析时间平均14分钟,拉路时间24分钟,调度员汇报、通知相关单位时间平均9分钟,配网运维人员带电查线时间平均206 分钟,故障点处理检修时间平均268分钟,送电操作时间平均18分钟。
        

        二、改进方法研究
        1.“大数据”科学制定拉路序位表
        (1)梳理明确数据需求,实现数据获取
        我们将影响10kV配网线路接地故障的各因素逐一分析,从多个业务系统获取线路运行数据,应用于分析场景的数据种类涉及7大类,共涉及数字字段26个。

        (2)构建模型,实现数据归集应用
        针对接地故障各类数据的特点和实际调度运行经验,构建数据模型,建立完整的数据处理规则和评分体系。定义10kV线路接地评价分值公式:En接地=∑(Ln数据类型*Pn字段)
        其中,Ln表示某数据类型的影响因子权重,Pn表示该数据类型中具体字段的影响值。评分体系如下表所示:

        (3)拉路顺序分析应用场景
        基于接地故障数据建模规则,采用分类统计分析方法,对管辖范围内各变电站的10kV线路构建拉路顺序分析应用场景,逐一制定接地故障拉路序位表。
        以110kV韶山变为例,如下表所示:

        将分类统计结果与评分体系一一对应,我们可以得到:

        根据线路接地故障评价分值大小确定选线拉路的顺序,韶山变10kVⅠ母拉路顺序为:1韶梅线、2韶金线、3韶墙线、4韶德线、5韶车线、6韶新Ⅰ线。
        拉路序位表可以有效指导调度员在发生单相接地故障时迅速判断,减少接地探索拉路次数,缩短故障处置时间,提高非故障线路的供电可靠性。
        QC小组根据以上原则组织编订了各变电站拉路序位表。表14所示为110kV韶山变10kVI母拉路顺序。


        通过对2018年方案实施前后接地故障进行统计,在有拉路序位表的情况下可省略调度员分析时间,平均拉路次数降低至1.6次。方案实施后确认接地线路所需平均时间缩减至约8分钟。


        实施效果:以调度规程为依据,根据工作经验,综合考虑影响线路运行工况的各因素,制订各变电站10kV母线拉路序位表。经统计,根据序位表确定接地线路的时间缩短79%,达到我们之前设定的期望值,目标实现!
        2.充分利用配电自动化系统辅助事故处理
        据小组统计故障后配网对线路进行带电查线查找故障点的时间平均需要170分钟,占事故处理总时间的37.4%。由于配网线路平均长度10千米,同时架空线路、电缆线路各段交接,接线情况地理走向比较复杂,要配网人员全线范围内查找故障点肯定费时费力。小组调取样本分析,并结合湘潭配电自动化使用情况,决定充分利用配电自动化系统来辅助事故处理,总结形成以下原则:
        接地后利用配自终端遥控功能进行逐级试送,确定故障支线。
        小电流接地系统中,配网线路发生单向接地故障,故障线路不会跳闸,而系统10kV母线故障相电压会降为零,非故障相电压升高至线电压。调度员通过拉路确定故障线路后,再进一步利用配电自动化遥控功能逐级试送,直到确定故障点位于某条支线,再通知配网对该条故障支线进行带电查线。
        故障后,配网人员对故障线路全线范围进行带电查线费时费力,利用配电自动化系统辅助判断故障点后,指导配网人员有针对性的对故障支线进行带电查线可以大幅减少查线时间,有效加速故障处置进度。同时,在判断出故障支线后,调度员利用遥控功能迅速隔离故障支线,恢复正常线路供电提高了供电可靠性和服务水平。

        三、实例验证
        据统计,此研究方法使用以来取得了明显成效。
        1.单相接地故障选线时间降低
        


        2.单相接地故障带电查找时间缩短


        据统计,配网单相接地故障选线时间由21分钟缩短至12.7分钟,故障查找时间由206分钟减少至145.8分钟,有效缩短了故障停电时间,减少了故障停电范围和重复停电次数,降低了生产性投诉。提升了城区配网的供电可靠性和优质服务水平。
        四、小结
        本方法利用“大数据”分析方法快速确定接地故障线路,利用配电自动化系统遥控功能快速隔离故障、恢复供电,有效提升调度员配网故障处置效率,节约人力成本,减少停电面积、缩短停电时间可以切实提高公司效益。
参考文献
[1]刘健,赵树仁,张小庆.中国配电自动化的进展及若干建议[J].电力系统自动化,2012(19):6-11.
[2]刘东,丁振华,腾乐天.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].电力系统自动化,2004(7):16-19.
[3]王明俊,刘广一,于尔铿.配电系统自动化及其发展[J].电网技术 2006 20(12):62-65.
       
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