试析智能配变终端下的低压配电网智能运检体系

试析智能配变终端下的低压配电网智能运检体系

栗雪 贾冬秀

国网山东省电力公司夏津县供电公司 山东 德州 253200

摘要：以智能配变终端下低压配电网智能运检体系为中心，通过对运检体系重要性与现状分析，发现其中存在的不足。不能及时对低压配电网运行数据进行收集，给智能化运检管理体系的建设带来阻碍。特别是低压配电网中的JP柜、变压器以及配变侧等负荷监测不到位，缺乏闭环监控手段，给低压配电网的运行带来安全隐患。优化低压配电网智能运检结构，正确认识智能配变终端，目的在于提高低压配电网运行效率。

关键词：智能配变终端；低压配电网；智能运检；数据分析模块

智能配变终端下的低压配电网智能运检体系，是保证电力正常输送，电网正常运行的基础。但是在整个电网运行体系中，低压配电网处于整个结构的末端，这样一来，若低压配电网运行状态出现问题，就不能及时将有效数据信息进行传输。为有效解决这方面的问题，积极将智能配变终端与智能运检相结合，将低压配电网进行智能化数据处理，科学解决低压配电网运检效率低的问题，同时提高数据采集与分析的能力，进一步完善低压配电网智能运检体系。

一、低压配电网智能运检体系的重要性

低压配电网在电网系统中，通过物理联接的方式实现电力生产，并帮助电网运行完成电力消费。作为电力商品交付处理的最后环节，电网系統不断升级，对低压配电网也提出了更高要求。不管是从供电质量还是从服务质量方面，电网升级稳定运行都离不开低压配电网的支持，尤其是生活水平的改善、用电需求量增加、停电或者低电压等都会影响到正常的生活与工作。特别是电力体制改革发展背景下，为售电侧开放创造了更多有利条件，用户选择与供电质量之间紧密相连。电力应用直接关系到经济发展与国计民生，全新电力改革发展对低压配电网的管理提出了更高要求[1]。运行、巡视、抢修、保电以及停电等管理检查工作都需要在智能运检体系下完成，因此设置低压配电网智能运检体系可以更好的提供供电服务、是完善供电体系的重要内容。

二、低压配电网运检管理体系现状分析

低压配电网作为电力系统中不可或缺的组成，相对其他系统组成投资比较少，对低压配电网的重视不足，管理队伍专业性参差不齐，加上主动感知手段缺乏等造成低压配电网运检管理体系始终处于计划检修状态，也直接影响到低压配电网中的设备应用寿命。由于不能对低压配电网运行故障进行智能化检测，造成人工检查压力增大，故障排除效率低，不能科学的预测问题，几乎都是事后响应处理[2]。低压配电网运行中，因为会接入大量分布式能源以及充电桩，对电能质量会产生影响，这方面监控也存在缺失。

由于数据分析不到位，低压配电网现场就不能对当前运行状态或异常状态精准定位。低压配电网运检管理体系不完善，会对上层管理系统造成干扰，从而影响电力系统数据信息的有效融会贯通。运检管理方式直接关系到低压配电网的服务质量与供电质量，结合当前运检管理现状，增加更多技术内容，融合物联网、大数据以及多模通信等，更好地为用户提供电力服务，提高低压配电网运检智能化[3]。

三、低压配电网智能运检管理体系设计

综合智能运检管理体系理念与低压配电网原有运检体系情况，积极打造智能运检管理体系。

（一）数据分析模块

低压配电网智能运检管理系统的设计，是提高智能化管理水平的重要选择。在完成对低压配电网运行与检修工作的基础上，还能够通过信息化与智能化手段，帮助低压配电网实时监测，统计三相不平衡以及电压、电流等相关异常数据。待数据分析汇总后，及时判断低压配电网停电范围及影响，准确统计出客户清单，提前做好低压配电网运行预警，并准确对故障点进行定位。

利用智能化技术，拓展低压配电网业务，划分低压配电信息分类，具体包括低压设备状态信息、线路/设备运行信息、低压拓扑信息。其中低压设备状态信息详细划分为有功功率、无功功率、电压、电流以及温度。线路/设备运行信息详细划分为线损、重过载、无功补偿以及三相不平衡。低压配电网相关的设备联系关系主要通过低压拓扑信息呈现，设备之间的隶属控制会产生大量运行数据，这些数据支撑着运检以及营销业务的开展。故障预警、告警，故障的定位与抢修，客户信息以及相关服务等都是低压故障信息，这些信息直接关系到供电服务质量。利用数据分析技术，及时对低压配电网运行中的数据信息进行分析，并做出准确预判，及时调整状态检修模式，从被动检修转变为主动检修。

（二）数据采集模块

数据采集模块结合低压配电网运行需要，集清洗、采集、分析等一系列环节于一体，具体包括以下三个方面，详见下表。

低压配电网智能运检体系设计中，智能设备的安装至关重要，尤其是智能电表、在线检测装置以及故障告警装置。及时采集用电信息，分析并处理数据，提高对用电量信息的关注度，协调运检与用电管理的关系。在线监测装置的安装，受到安装时间影响，数据信息在收集过程中格式可能会出现差异，对于这方面问题，立即上报后台，及时分析原因并进行统一加工处理。根据标准信息模型，及时完成通信规约升级，主次系统交互。

针对低压配电网运行期间，受到各方面因素影响会出现各种变化，但是智能运检的完成，对低压配电网的数据具有严格实时性要求，因此通过边缘计算的方式，进一步满足低压配电网智能运检需要。运检信息基础庞大，若直接传输到主站处理，很大程度上增加主站的压力，同时影响主站的性能。以终端本地计算处理设备为载体，增加计算处理能力，积极将大量数据技术进行分流综合处理，随后将处理结果上传到主站系统中，以此提高故障定位的精准性、处理的及时性。

软硬件解耦环节有效缓解因为低压配电网覆盖范围不断扩大所带来的监控等压力，业务数量增加也不会为硬件设施带来太大压力，同时延长硬件更换周期，节省运检资金。特别是嵌入式操作系统的融入，搭配虚拟机以及智能运检的容器技术，改善传统低压配电网运检中硬件不理想的现象。利用App软件解耦处理，加快智能运检系统建设步伐，突出运检智能化性能。

（三）系统构架模块

系统构架模块设计中，结合低压配电网应用范围广、信息数据多的特点，进一步完善数据采集处理机制，提高运检系统的智能化水平。通过信息化构架的建设，在本地数据处理基础上增加动态数据实时处理，同时创建大数据信息平台，将运检的主站系统统一，及时完成数据信息的存储以及分发整理。本地化数据预处理过程中，以动态监测设备随时关注数据变化，及时将数据信息传输至终端，并在主站设置高速分发通道，针对其中对实时性没有特殊要求的，分拨到其他系统加以处理，有效配合主站、终端，详细分析数据变化细节，挖掘统计数据中的价值，更好地为智能运检体系运行服务。

四、智能配电终端运检体系构建步骤

（一）智能配电终端

低压配电网运检系统在智能配电终端作用下，实现数据信息的科学采集、通信以及智能控制的优化，时刻掌握设备运行状态，满足信息监测分析和电能质量控制的要求。信息模型与主站终端的标准化建设，为运检系统增加拓展遥控功能，并实现分布式电源布置。进一步落实精细化管理方案，运行监测低压设备的同时，将本地控制信息上传，便于整合低压配电网的运检信息。尤其是新需求的增加，使低压配电网传统形式调整为监测终端，涉及功能扩展、接口等功能，并将这些功能整合到硬件中，打破了业务拓展的限制。在虚拟化容器技术的协助下，及时为用户提供更专业、更贴合的服务，以此实现配变终端到智能化升级的转变。

（二）配變终端

配变终端作为低压配电网运检系统的重要组成，是智能配变终端、电能表交互顺利完成的基本条件。完善拓扑关系，拓扑关系的具体内容为变电站→馈线→配变→电表箱→用户。根据低压拓扑动态管理、故障研判与预警，发挥配变终端的价值。其中宽带载波通信与智能电表两模块之间能够迅速完成信号的传递，有效规避线路复杂化、监测终端多元化等难点，准确识别低压配电网用电量与用户信息，精准度达到99.99%。准确预判低压配电网故障，及时作出故障预警，快速定位并解决故障，缩短停电时间，减少对用户的影响。

（三）经典应用场景

将智能配变终端作为基础，运用科学的方法与台区所有低压电器设备进行有效的链接，保证低压居民用电、低压配电网络、配电变压器等数据的收集具有精准性、实时性，这可为台区状态检测、电气检测以及电能质量管理等工作的开展奠定坚实基础。通常情况下，经典应用场景主要包含三方面内容：首先，结合实际需求在低压线路节点位置架设监测终端设备，这可确保低压电气线路真正实现故障自动监测与上传;其次，利用科学技术与方法针对配电变压器开展数据整理、电气量监测等工作;最后，对智能电容器数据信息进行收集与统计，这可确保监测电容器有功与无功功率、路数、电容器温度、投切状态等工作时具有较强的科学性、精准性、实时性。

五、结语

综上所述，智能配变终端下的低压配电网智能运检体系的设计研究，是创新传统运检体系的重要手段，及时改善运检体系中的不足，通过数据分析、数据采集、系统构架模块等设计，配合智能配电终端、配变终端，提高数据信息分析效率，提高智能运检系统的性能与服务能力，为保证低压配电网的正常运行创造有利条件。

参考文献：

[1]王璐.基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系分析[J].中国新通信，2020，22（16）：142.

[2]王世林，刘柱，张喆，张帅.基于智能配变终端的配电网单相接地故障检测技术研究[J].电网技术，2019，43（12）：42914298.

[3]郝宝欣，郭嵘.基于高效协同的智能运检管理体系研究与实践[J].企业改革与管理，2020（03）：3334.