蒋泽涵
新疆顺景通建设工程有限公司 新疆 830000
摘要：智能配网是在自动化设备基础上形成的新型输配电架构，能够通过在线监测、远程调控、自我保护模块及装置等快速监测系统运行状态，实施科学、有效的输配电调度，从根本上改善了电网运行的安全性和可靠性。尤其是在10kV配网中，运用智能终端和前端采集装置完成远程互联，快速判断故障区域，分析故障情况等，为用户可靠用电创造良好的条件。
关键词：10kV配电设备；故障诊断系统；数据采集
1故障诊断及监测系统概述
10kV配电设备故障诊断与监测系统能够根据设备运行状态数据快速判断系统中输配电情况，确定设备是否存在短路、断路、漏电等，准确评估设备的稳定性能和安全系数，这是保证10kV配网安全可靠运行的关键。10kV配电设备容易出现由外部环境因素造成的设备老化、设备损坏，致使其无法正常运行，继而导致区域输配电中断。而故障诊断及监测系统能够快速采集异常数据，定位异常设备区域，并配合历史数据和专家意见形成可靠、有效的故障处理决策，最大限度降低10kV配电设备故障停电时间，全面提升用户用电满意度。故障诊断及监测系统还能够为日常10kV配电设备管理提供有效参考依据。如通过可视化处理形成10kV配电设备现场监测图像，将设备的各项参数、历史数据等对比处理，实现风险有效评估。这样才能够有针对性地开展日常管理和维护，避免10kV配电设备二次故障造成的区域停断电。
2配网巡检与故障定位系统框架设计
2.1系统网络拓扑构建
系统网络拓扑主要采用“应用层/数据传输层/数据采集层”分层结构，。数据采集层位于配电室和变电站等低压配电现场，主要设备包括：电流互感器、多功能电能表和电力物联网关等。通过传感设备采集电力设备的数据和状态传输至服务器，同时执行器节点可执行系统下发的各类指令，实现对配网及运行环境智能感知、信息采集和自动控制。数据传输层主要负责采集层与应用层各业务模块的通信，采集各设备的数据参数和状态信息，通过传输网络上传到应用层，同时传输应用层模块下发的各类控制命令给执行设备。应用层主要实现电力信息的实时分析及处理、设备状态评估、巡检决策以及设备故障快速抢修。运维系统通过此网络架构实现对配网设备监测、巡检决策管理以及快速运维等功能，使电力运维工作更加快捷、准确，保障配电网稳定、高效运行。
2.2系统功能架构和主要模块
系统由电力GIS、电力设备状态监测和巡检决策管理等子系统组成基础架构，利用图表等对电力数据及设备运行情况实时展示。同时结合实时监测、历史数据和巡检数据等，使用改进模糊层次分析法计算各电力设备健康状态，并根据当前状态出具巡检策略。若设备处于故障状态，系统将通过平台首页和手机APP同时推送故障消息给运维人员，抢修人员利用电力GIS快速定位故障设备。到达现场后将现场情况上报，系统给出相应的检修策略，跟踪抢修进度，协助完成抢修工作。
2.2.1配电设备状态监测
电力设备状态监测模块利用各类传感器，采集配网中各电力设备的实时状态信息，通过传感终端将传感器采集到的数据经数据传输层上传到系统应用层。系统根据配电网的设备分布情况搭建SCADA模型，并将获取的数据接入模型，实时展示配电网整体运行情况。通过列表和图表的形式实时显示各电力设备的数值、在线状态和告警状态等情况，并用信号灯表示该类设备的运行状态。
2.2.2设备巡检管理
设备巡检管理由巡检内容、计划制订、人员管理和流程跟踪等组成，通过平台与手机APP配合，实现巡检工作的全过程管理。
巡检平台根据设备状态评价结果制订巡检计划和内容，做出人员安排，管控巡检过程，及时发现并消除缺陷。手机APP负责设备巡检过程中现场与平台之间信息传输，可通过APP将结果反馈给平台，供平台做巡检策略分析。
2.2.3故障快速抢修
将抢修管理与GIS、GPS和移动终端等集成到一起，形成一套完整的故障快速抢修子系统。抢修系统包括抢修工单生成、故障点定位、任务派发、现场勘查、故障上报、工单确认和工单审核等主要业务功能。系统根据故障消息生成抢修工单，并自动派发到抢修人员所持有的移动APP上，待抢修人员领取任务后，利用电力GIS确认故障点；到达故障点后完成签到，将现场故障情况上报给平台。若抢修人员无法快速恢复故障，可征求抢修管理平台给出处理意见，管理人员组织专家给予现场指导；故障恢复后通过APP填报处理情况，确认工单完成，发送平台审核，平台完成对任务的审核及故障分析工作。
3配网巡检与故障定位系统实现
3.1数据采集与监测
数据采集与监测模块实现对电力设备运行状况的实时数据监测，利用传感设备采集数据，将设备实时状态数据经数据网关上传至数据库，系统将其导入配电室SCADA系统，实现对各节点的状态监测。同时用户可根据不同客户/项目快速找到需进一步查看状态详情的设备，系统将设备电压、电流、功率因数和告警状态等状态量，通过列表形式显示，使用户可以对设备情况一目了然，方便用户发现问题设备。
3.2巡检决策
巡检决策通常在设备状态评估和风险评估基础上开展，通过运行数据和历史数据获取设备状态评估基础数据，经由改进模糊层次分析法将设备状态健康度计算出来，将其输入风险评估矩阵，得出设备当前风险等级。巡检决策方案参照文献，依据不同设备风险评估等级制订方案，确立设备巡检优先级、巡检周期以及类型等重要指标，做出合理的巡检安排。通过差异化的运维方式，可解决传统巡检方式中定期运维和全面运维，造成的耗时长和运维周期长等问题，合理有效地开展巡检工作，减少运维工作量、提高运维效率。
3.3故障GIS定位与辅助抢修
将GIS与电力设备信息相结合，把设备所在位置坐标与电力GIS中的坐标对应起来，并添加此坐标点设备状态信息，可通过定位点查看设备的状态信息，实现快速设备定位。当设备故障时，平台根据告警信息生成抢修工单，并快速获取故障设备定位，派发工单给可快速到达现场的工作人员，抢修人员接受任务后，可通过APP获取故障设备定位，同时依据电力GIS和APP提供的设备信息及故障内容，做出故障预判，合理配置资源，减少现场勘查时间。到达任务点后抢修人员现场签到确认，根据故障预判结果，对故障设备进一步勘查验证，上报现场设备情况。若无重大故障可快速消缺，恢复设备正常投运；若故障严重，抢修人员可要求系统提供作业指导，管理人员将及时联系相关专家给予作业指导，提高抢修效率。
4结语
综上所述，在10kV配电设备管理过程中应运用智能电网中的核心技术和装置，有效提升设备运行状态的监测效果。尤其是在故障诊断方面，应在自动化监测系统基础上配合智能控制元件快速、有效开展现场管理，准确定位10kV配电设备故障点，快速分析其故障情况，第一时间实现故障隔离和控制，以避免可能出现的事故风险，提升10kV智能电网的安全性和经济效益。
参考文献
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