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摘要：隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，其安全穩(wěn)定運(yùn)行的壓力日益增大，對(duì)電網(wǎng)輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)也提出了更高的要求。然而，作為主要輔助決策工具的輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)并不能完全滿足新環(huán)境對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行決策的要求，其應(yīng)用范圍和決策的智能化水平都有待提高。因此，對(duì)電網(wǎng)輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實(shí)際意義。首先基于電網(wǎng)調(diào)度集控報(bào)警事件和保信系統(tǒng)故障信息的多數(shù)據(jù)源的情況，提出基于完整證據(jù)鏈和繼電保護(hù)信息模型驅(qū)動(dòng)的雙數(shù)據(jù)源故障診斷新方法，對(duì)輸電線路跳閘故障進(jìn)行快速定位。同時(shí)綜合線路跳閘時(shí)刻故障點(diǎn)周?chē)睦讚魯?shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)、缺陷和隱患等數(shù)據(jù)，初步研判線路跳閘故障的原因，自動(dòng)快速生成故障報(bào)告和推薦計(jì)劃。通過(guò)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際算例驗(yàn)證各算法的有效性。

關(guān)鍵詞：綜合決策分析；故障診斷；故障快速定位；推薦計(jì)劃；輸電智能運(yùn)維

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，輸電日常運(yùn)維工作越發(fā)繁重，設(shè)備運(yùn)行異常、事故跳閘情況也日益凸顯。長(zhǎng)期以來(lái)，電網(wǎng)公司高度重視輸電線路運(yùn)維技術(shù)的研究和應(yīng)用，并形成了一套較為系統(tǒng)、完善的輸電線路運(yùn)維技術(shù)體系，包括防雷害、防外力破壞、防鳥(niǎo)害、防冰、防污閃、防風(fēng)害、架空輸電線路檢修及搶修、帶電作業(yè)等技術(shù)。運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用保障了輸電線路的正常運(yùn)行，增強(qiáng)了電網(wǎng)的運(yùn)維水平。在電網(wǎng)傳統(tǒng)運(yùn)檢模式下，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生線路故障跳閘時(shí)，由調(diào)度人員發(fā)送線路故障信息給運(yùn)維班組，運(yùn)維班組聯(lián)系變電站獲取繼電保護(hù)信息數(shù)據(jù)和故障測(cè)距，然后再自己查找各系統(tǒng)比如雷電系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、安監(jiān)系統(tǒng)、視頻圖像系統(tǒng)、九防系統(tǒng)、工器具系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。存在輸電智能運(yùn)維班組人員調(diào)取查找的多個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，定位排查線路故障時(shí)間長(zhǎng)，生成巡檢計(jì)劃慢效率低，影響運(yùn)維班組人員排除故障等問(wèn)題，因此亟需引入一種快速定位線路故障點(diǎn)，初步分析故障原因，生成推薦計(jì)劃給輸電運(yùn)維人員，提供技術(shù)支撐的方法。因此，如何提供一種高效、可靠的輸電智能運(yùn)維管理系統(tǒng)，自動(dòng)快速定位故障點(diǎn)，識(shí)別、分類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)缺陷和隱患，生成推薦巡檢計(jì)劃，提高運(yùn)維人員工作效率及運(yùn)維管理水平，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題之一。對(duì)此，本文在輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出基于實(shí)時(shí)同步安全生產(chǎn)一區(qū)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)、安全生產(chǎn)二區(qū)的保信主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、輸電在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，綜合多源數(shù)據(jù)分析線路故障，通過(guò)程序化智能分析，迅速定位輸電線路故障點(diǎn)并初步判斷故障原因，生成推薦計(jì)劃，提升輸電線路故障排查效率。

1多源數(shù)據(jù)整合

1．1多源數(shù)據(jù)選擇

基于快速定位線路故障點(diǎn)自動(dòng)生成巡視推薦計(jì)劃的輸電智能運(yùn)維管理系統(tǒng)監(jiān)視分析輸電線路故障流程，如圖1所示。安全隔離裝置將電力調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)故障信息主站數(shù)據(jù)自動(dòng)同步到安全生產(chǎn)三區(qū)；輸電智能運(yùn)維管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視安全生產(chǎn)三區(qū)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)故障信息主站數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷出發(fā)生線路跳閘故障時(shí)，發(fā)出線路跳閘故障告警信號(hào)，同時(shí)輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的跳閘管理模塊讀取保護(hù)故障信息中的保護(hù)故障測(cè)距，根據(jù)故障測(cè)距和桿塔塔距計(jì)算出故障點(diǎn)附近的桿塔編號(hào)，定位到巡檢桿塔。跳閘管理模塊利用輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)獲取的各專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)信息，生成各專(zhuān)業(yè)分析的結(jié)果，確定巡檢所需工器具自動(dòng)生成推薦計(jì)劃給運(yùn)維班組，運(yùn)維班組根據(jù)推薦計(jì)劃制定巡視計(jì)劃，對(duì)故障線路定位故障點(diǎn)進(jìn)行巡檢，排除故障。當(dāng)輸電線路發(fā)生故障跳閘時(shí)，電力調(diào)度系統(tǒng)收到開(kāi)關(guān)故障跳閘信號(hào)，繼電保護(hù)信息主站系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間收到繼電保護(hù)裝置的故障報(bào)告和故障測(cè)距等信息。該類(lèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求高，因此正常情況下，安全隔離裝置會(huì)把電力調(diào)度系統(tǒng)和繼電保護(hù)信息主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至三區(qū)的輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)商用數(shù)據(jù)庫(kù)，輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的跳閘管理模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控同步至本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)信息主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，甄別線路跳閘信號(hào)。由于造成線路故障跳閘原因有很多，比如雷擊、線路舞動(dòng)、樹(shù)障隱患、外破等等。因此輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的跳閘管理模塊為分析故障原因，需要輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)同步模塊把生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的雷電子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、PMS子系統(tǒng)、安監(jiān)子系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步至輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。

1．2數(shù)據(jù)同步處理

數(shù)據(jù)同步處理，如圖2所示。電力調(diào)度系統(tǒng)部署在安全生產(chǎn)一區(qū)，繼電保護(hù)信息系統(tǒng)部署在安全生產(chǎn)二區(qū)。安全隔離裝置把電力調(diào)度實(shí)時(shí)告警信號(hào)數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)信息系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障信息數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)同步到安全生產(chǎn)三區(qū)的輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的商用庫(kù)中。同時(shí)把生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)、雷電數(shù)據(jù)（線路附近的雷擊）、氣象數(shù)據(jù)（線路周邊的氣象信息）、缺陷、隱患數(shù)據(jù)（線路關(guān)聯(lián)的缺陷、隱患）、監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)（監(jiān)測(cè)終端拍攝的視頻圖像）、重要區(qū)段信息數(shù)據(jù)（山火覆冰污穢等信息）、工器具系統(tǒng)的工器具信息等數(shù)據(jù)同步至輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)。輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)根據(jù)電力調(diào)度系統(tǒng)中的所屬?gòu)S站名稱(chēng)、線路名稱(chēng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的線路臺(tái)賬名稱(chēng)進(jìn)行匹配，匹配成功后重新生成和生產(chǎn)管理系統(tǒng)線路廠站關(guān)聯(lián)的調(diào)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)商用庫(kù)存儲(chǔ)表EHV＿EMS＿ANALOG、EHV＿EMS＿BREAKER和繼電保護(hù)故障信息存儲(chǔ)表EHV＿EMS＿RELAY。

2綜合分析多專(zhuān)業(yè)的重要數(shù)據(jù)

2．1計(jì)算故障點(diǎn)附近桿塔編號(hào)

輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的跳閘管理模塊實(shí)時(shí)監(jiān)視電力調(diào)度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表和繼電保護(hù)故障信息存儲(chǔ)表的數(shù)據(jù)更新，當(dāng)跳閘管理模塊監(jiān)測(cè)到發(fā)生線路跳閘故障時(shí)，發(fā)出線路跳閘故障告警信號(hào)。跳閘管理模塊根據(jù)繼電保護(hù)故障信息主站系統(tǒng)的故障測(cè)距，即故障點(diǎn)到線路故障信號(hào)發(fā)出廠站的距離，作為故障點(diǎn)到廠站的線路長(zhǎng)度L。跳閘管理模塊同時(shí)獲取該故障線路的所有桿塔臺(tái)賬的塔距數(shù)據(jù)，并以線路故障信號(hào)發(fā)出廠站起始桿塔作為1＃桿塔，依次為2＃、3＃…n＃桿塔。1＃桿塔至2＃桿塔的塔距為L(zhǎng)1，2＃桿塔至3＃桿塔的塔距為L(zhǎng)2，依次n＃桿塔至(n＋1)＃桿塔的塔距為L(zhǎng)n。計(jì)算故障點(diǎn)附件的兩個(gè)桿塔，同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：L＞L1＋L2＋…＋Ln－1L＜L1＋L2＋…＋Ln!（1）則判斷故障點(diǎn)在第（n－1）＃桿塔和第n＃桿塔之間。輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)的跳閘管理模塊頁(yè)面集成GIS地圖并顯示所有桿塔線路分布。在分析出故障點(diǎn)附近桿塔后，定位顯示故障點(diǎn)附近桿塔的視頻圖像終端拍攝的實(shí)時(shí)視頻或圖片，初步查看現(xiàn)場(chǎng)故障點(diǎn)附近的情況。

2．2分析故障原因并生成推薦計(jì)劃

在2．1中跳閘管理模塊分析出線路故障點(diǎn)附近桿塔后。跳閘管理模塊自動(dòng)查詢(xún)獲取與該線路故障點(diǎn)附近桿塔相關(guān)聯(lián)，并且在故障發(fā)生時(shí)段的雷電數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)（該線路周邊的氣象信息），缺陷、隱患數(shù)據(jù)（與該線路故障點(diǎn)附件桿塔關(guān)聯(lián)的缺陷，外破、樹(shù)障等隱患），監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)（監(jiān)測(cè)終端拍攝的視頻圖像），重要區(qū)段數(shù)據(jù)（山火、覆冰、污穢等信息），工器具系統(tǒng)的工器具信息（巡視該故障線路所需工器具的狀態(tài)是否可用及工器具所在位置信息等）。跳閘管理模塊獲取上述數(shù)據(jù)信息后，把這些數(shù)據(jù)分類(lèi)以列表的形式展現(xiàn)在同一個(gè)頁(yè)面上，并給出線路跳閘故障的初步判斷比如：故障發(fā)生時(shí)故障點(diǎn)附近有雷擊發(fā)生，附近桿塔缺陷、隱患數(shù)為零，山火、覆冰、污穢等正常，初步判斷線路跳閘故障原因是雷電。輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)分析的結(jié)果，確定巡檢所需工器具自動(dòng)生成計(jì)劃給運(yùn)維班組，運(yùn)維班組根據(jù)計(jì)劃制定巡檢計(jì)劃，對(duì)故障線路定位故障點(diǎn)進(jìn)行巡檢，快速排除故障。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力線路巡檢工作任務(wù)也隨之增加，尤其是在發(fā)生線路故障跳閘后，需要快速定位線路故障點(diǎn)，迅速組織人員排除故障，保障電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。要不斷完善智能輸電運(yùn)維系統(tǒng)，使日常的電力線路運(yùn)維工作更加高效，整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性更高。本文研究了輸電智能運(yùn)維系統(tǒng)快速定位輸電線路故障點(diǎn)自動(dòng)生成推薦計(jì)劃的方法，大大縮短了輸電線路發(fā)生跳閘故障時(shí)，定位故障點(diǎn)和查找故障原因的時(shí)間。促進(jìn)了輸電線路運(yùn)維工作信息化和智能化，提高了輸電運(yùn)維工作的效率，保障了電網(wǎng)的安全。

作者：谷峰 解凱 李華 黃鍇 單位：南京南瑞繼保電氣有限公司