配網(wǎng)故障占到了電網(wǎng)故障總量的80%，是困擾配網(wǎng)運(yùn)維管理的一大難題。配網(wǎng)數(shù)據(jù)浩如煙海，配網(wǎng)故障似乎也無規(guī)律可循，真的沒有什么好的應(yīng)對方法嗎？來看看江蘇電科院配網(wǎng)大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“配網(wǎng)神算子”，或許它可以給你一個(gè)意外的驚喜。

1.項(xiàng)目介紹

“配網(wǎng)運(yùn)維痛點(diǎn)”

（1）配網(wǎng)故障率高，約占電網(wǎng)故障總數(shù)的80%，目前故障停電信息尚未能全面掌握；

（2）配網(wǎng)體量大，全省30000多條饋線，線路長度達(dá)20多萬公里，配變70余萬臺(tái)，終端用戶4000多萬戶,最高負(fù)荷超1億千瓦；

（3）巡視巡檢效率低，平均每100次巡檢只能發(fā)現(xiàn)4起缺陷，任務(wù)安排缺乏數(shù)據(jù)支撐；

（4）受氣象影響大，惡劣天氣下故障率飆升，人員物資調(diào)配壓力大，缺乏有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制；

（5）經(jīng)費(fèi)利用效率低，年度維修費(fèi)達(dá)數(shù)十億元，費(fèi)用支出主觀性較高，數(shù)據(jù)支撐不足。

因此，全面收集配網(wǎng)故障停電信息，識(shí)別故障頻發(fā)的熱點(diǎn)區(qū)域，開展故障季節(jié)性與規(guī)律性分析，實(shí)施主動(dòng)運(yùn)維，對于提升配網(wǎng)運(yùn)行的安全性和與可靠性具有十分重要的意義。

國網(wǎng)江蘇電科院配網(wǎng)大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)通過海量歷史故障數(shù)據(jù)融合處理，開展故障模糊定位與停電損失評估，實(shí)現(xiàn)故障熱點(diǎn)區(qū)域辨識(shí)；在此基礎(chǔ)上通過聚類、關(guān)聯(lián)分析等方法開展故障的季節(jié)性與規(guī)律性分析，實(shí)現(xiàn)技改投資精準(zhǔn)化、巡視巡檢定制化、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警精益化。

2.項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

（1）建立統(tǒng)一的配網(wǎng)故障模型，實(shí)現(xiàn)了全口徑配網(wǎng)故障停電信息清洗與融合。綜合EMS、PMS、DMS、用電信息采集、配網(wǎng)搶修等多個(gè)數(shù)據(jù)源，建立統(tǒng)一的配網(wǎng)故障模型。開展數(shù)據(jù)清洗融合，構(gòu)建涵蓋饋線、支線和臺(tái)區(qū)的全口徑配網(wǎng)故障停電數(shù)據(jù)集。

（2）提出了故障模糊定位方法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)缺失情況下故障位置的識(shí)別（發(fā)明專利：201610814151.X,論文：DistributionFaultOutageCostEvaluationandHotspotAreaRecognitionBasedonBigData）通過對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼案髋渥冐?fù)荷采樣值分析，獲得各區(qū)段停電時(shí)長聚類分析，在數(shù)據(jù)缺失或不完整情況下實(shí)現(xiàn)了故障位置的模糊識(shí)別。

（3）提出了配網(wǎng)故障停電損失評估方法，實(shí)現(xiàn)了“用戶->臺(tái)區(qū)->饋線”自底向上的故障停電損失準(zhǔn)確評估（發(fā)明專利：201610152100.6,論文：含高滲透率分布式光伏的配電網(wǎng)故障停電損失評估）基于配網(wǎng)拓?fù)?、饋線/臺(tái)區(qū)負(fù)荷及遙信信息，充分考慮分布式光伏、多電源用戶的影響，根據(jù)“饋線->配變->用戶”層次關(guān)系進(jìn)行故障停電損失精確評估；對于單電源用戶，基于停電期間配變負(fù)荷預(yù)測曲線進(jìn)行估算；對于多電源用戶，通過累加負(fù)荷損失值進(jìn)行估算。最終通過各配變和用戶負(fù)荷損失值累加得到饋線或支線停電損失值。

（4）提出了基于地理網(wǎng)格的配網(wǎng)故障映射方法，實(shí)現(xiàn)了故障熱點(diǎn)區(qū)域的可視化呈現(xiàn)（發(fā)明專利：201610814151.X,論文：DistributionFaultOutageCostEvaluationandHotspotAreaRecognitionBasedonBigData）將故障與地理網(wǎng)格進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)故障熱點(diǎn)區(qū)域可視化呈現(xiàn)，以故障停電發(fā)生次數(shù)、故障停電損失負(fù)荷累加值、故障停電損失負(fù)荷均值作為衡量指標(biāo)，將故障高發(fā)區(qū)域以熱力圖方式渲染。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行故障季節(jié)性與規(guī)律性分析，生成精準(zhǔn)化的升級改造計(jì)劃和定制化的巡視巡檢方案。

（5）提出了配網(wǎng)故障的季節(jié)性、規(guī)律性分析及故障氣象風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)分析與預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)定制化運(yùn)維輔助決策。（發(fā)明專利：ZL201410361584.5）提出基于氣象影響因素的配網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)分析與預(yù)警方法，運(yùn)用Canopy/K-Means算法對歷史氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，并將電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)與氣象簇進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射構(gòu)建故障氣象熵模型，進(jìn)而根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障風(fēng)險(xiǎn)提示，為災(zāi)害氣象來臨前的人員車輛安排、應(yīng)急轉(zhuǎn)供方案制定及備品備件調(diào)配提供重要支撐。

3.項(xiàng)目成效

推廣應(yīng)用

江蘇省電力公司運(yùn)維檢修部十分重視該項(xiàng)目。2017年4月，運(yùn)檢部正式發(fā)文，該項(xiàng)目被列為年度三大重點(diǎn)大數(shù)據(jù)分析課題之一。南京、揚(yáng)州和連云港三個(gè)公司作為試點(diǎn)單位。項(xiàng)目組與各地市運(yùn)檢專職進(jìn)行了多輪的溝通與交流。

2017年6月系統(tǒng)上線試運(yùn)行。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，開通權(quán)限后，各地市均可通過瀏覽器訪問該系統(tǒng)。系統(tǒng)上線后，各地市提出了多項(xiàng)完善化建議與個(gè)性化定制需求，系統(tǒng)目前仍處于持續(xù)完善改進(jìn)階段。

經(jīng)濟(jì)效益

社會(huì)效益

系統(tǒng)投入使用后，通過配網(wǎng)的精益化運(yùn)維管理，預(yù)期將顯著減少故障停電發(fā)生次數(shù)，縮短故障停電時(shí)長，從而提升了社會(huì)各界的用電體驗(yàn)，保障了良好的社會(huì)生產(chǎn)生活秩序，踐行了國家電網(wǎng)公司“你用電，我用心”的社會(huì)承諾，社會(huì)效益十分顯著。

原標(biāo)題:配網(wǎng)“神算子”――配電網(wǎng)故障熱點(diǎn)區(qū)域辨識(shí)及主動(dòng)運(yùn)維