基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)故障原因分析模型設計

0引言：配網(wǎng)搶修是供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務工作的重要內(nèi)容之一，在配網(wǎng)設備故障情況下以最短的時間恢復供電，有利于提升公司形象和彰顯企業(yè)的社會責任及價值。因各種因素影響，公司配搶工作人員開展搶修工作中，存在故障原因不實、故障主體責任不清等業(yè)務不規(guī)范問題，很大程度上影響配網(wǎng)公變真實運行狀況的準確研判。結(jié)合公變互感器和計量回路不同的接線方式，電流電壓采集點位置，公變電流電壓采集量、停電數(shù)據(jù)等，通過分析模型設計和計算，精準判斷故障真實狀況，促進業(yè)務管理水平提升。

1現(xiàn)狀分析

2019年國家電網(wǎng)公司提出“三型兩網(wǎng)”建設，“電力物聯(lián)”是其中的重要內(nèi)容，配變各類運行數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)是反映臺區(qū)真實狀況的最基礎的數(shù)據(jù)來源，若基礎數(shù)據(jù)狀況失真，則“電力物聯(lián)”工作無法推進，也無意義。針對目前存在的問題，從系統(tǒng)中提取相關數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)公司每月故障報修工單5000個左右，其中客戶內(nèi)部故障報修工單占比50%上下，也就是說，每月公司因配網(wǎng)設備發(fā)生故障引起的報修中，一半工單為客戶內(nèi)部故障引起的，客戶內(nèi)部故障將造成了大量人力、物力和資金的浪費，直接增加公司運維成本，影響公司經(jīng)營業(yè)績和對外優(yōu)質(zhì)服務水平，影響公司配搶水平的提升。針對上述客戶內(nèi)部故障占比較高的問題，通過計算變臺在故障情況下的電流電壓，并與停電、報修、故障投訴等業(yè)務數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析，判斷設備故障類型、故障部位，進一步驗證故障原因反饋不實的原因，提出整改措施。

2數(shù)據(jù)分析模型設計

根據(jù)公司配電網(wǎng)典型供電模式，主要對圖1中標識的5處故障點進行分析，其中，故障1：10kV側(cè)跌落保險故障、故障2：380V側(cè)熔斷器故障、故障3：380V漏電保護器動作、故障4：380V側(cè)引線故障、故障5：380V側(cè)零線故障。

圖1： 10千伏公變典型供電接線圖

2.1設備故障分析

結(jié)合電網(wǎng)接線方式和實際負荷，對配變高低壓側(cè)不同故障點的故障電壓和電流量進行分析計算，結(jié)果見表1。

表1：配網(wǎng)故障類型與電能量采集數(shù)據(jù)對應表

2.2數(shù)據(jù)清洗和有效數(shù)據(jù)確定

為保證分析結(jié)果的正確性，依據(jù)系統(tǒng)中電流電壓采集數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況，有必要對數(shù)據(jù)進行清洗處理。依據(jù)96點采集數(shù)據(jù)，判定規(guī)則如下：一是進行電流＆電壓組合判斷，若臺區(qū)電流數(shù)據(jù)采集失敗或為“0”，則判別臺區(qū)電壓值，反之，則判斷臺區(qū)的電流值。二是故障報修工單接單和處理結(jié)束前后的96個采樣點若采集失敗，搶修工作結(jié)束后連續(xù)3個采集周期以上配變臺區(qū)運行數(shù)據(jù)采集失敗，對此類臺區(qū)不做分析判斷。三是若非故障相電流電壓采集失敗，則僅判斷電流電壓量采集正常的相別。四是故障報修工單接單時間前2個采樣周期至故障搶修處理結(jié)束時間后2個采樣周期內(nèi)，連續(xù)3個采樣周期的配變臺區(qū)運行數(shù)據(jù)作為本主題監(jiān)測判斷依據(jù)。若這期間的電流電壓量采集失敗，將樣本范圍擴大至故障報修工單接單時間前96個采集周期至故障搶修處理結(jié)束時間后96個采集周期。

2.3客戶內(nèi)部故障原因分析

凡結(jié)果中含“配網(wǎng)故障停電、配網(wǎng)計劃停電、配變其他非計劃停電”以及上文5類故障點發(fā)生的低壓配網(wǎng)故障對應故障搶修，其搶修記錄中故障原因填寫為“客戶內(nèi)部故障”的均為原因不實工單，實為供電企業(yè)或公變故障引起的報修。

2.4三級故障分類填寫不規(guī)范

一級分類（高壓故障、低壓故障、電能質(zhì)量、計量故障）、二級分類（高壓輸變電設備故障、配變故障、低壓計量故障、低壓設備故障、低壓架空線路……）、三級分類（高壓輸變電設備故障、導線、跌落式熔斷器、變壓器、斷路器、負荷開關、低壓導線、計量表計、接線端子盒、表前線……）與監(jiān)測分析實際故障情況比對，若實際情況與結(jié)果不對應，則判斷為故障報修基礎數(shù)據(jù)錯誤。

3應用狀況

針對公司4月故障報修工單中的“客戶內(nèi)部故障”工單，依據(jù)監(jiān)測分析模型，對照報修工單情況，與配網(wǎng)設備停電、故障報修、投訴等進行關聯(lián)分析，其中95個客戶內(nèi)部故障工單原因填寫不實，其中因高壓線路故障造成多臺配變38個，高壓設備故障17個，低壓三相故障29個，低壓單相故障11個，驗證結(jié)果中的部分工單的見表2。

表2：故障原因不實工單驗證結(jié)果表

因各種因素影響，工作人員填寫配網(wǎng)搶修工單時，未填寫真實原因，容易造成配網(wǎng)設備故障原因的準確判斷。針對以上分析結(jié)果，經(jīng)各單位驗證反饋，通過本監(jiān)測分析模型計算的結(jié)果準確率達94.6%。

利用分析模型對歷史工單進行分析后，發(fā)現(xiàn)公司故障搶修工單錄入質(zhì)量較低，由于用戶撥打95598報修電話時，可以采用多種通訊方式，且大多與營銷系統(tǒng)預留的號碼不同，造成分析時無法準確定位到具體客戶，只能通過拆解客戶需求和處理結(jié)果中的文本信息或再次向客戶詢問等手段，判斷客戶所在的臺區(qū)，給分析工作造成較大被動。在工單反饋內(nèi)容核實過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場工作人員故障原因填寫隨意，反饋問題照搬照抄，故障原因偏離現(xiàn)場實際問題比較嚴重，這種現(xiàn)象在低壓故障、其他原因、電能質(zhì)量工單中同樣存在。按照現(xiàn)有的數(shù)據(jù)錄入質(zhì)量，利用工單來指導運維工作的功能基本缺失。

4結(jié)論

通過設定的監(jiān)測分析模型，對公司故障報修工單情況進行了驗證分析，發(fā)現(xiàn)部分客戶內(nèi)部故障工單原因不實，嚴重影響公司配網(wǎng)運行狀況的判斷，同時影響配網(wǎng)設備運維、檢修計劃、大修技改安排，通過分析，亟需提升基礎數(shù)據(jù)質(zhì)量，真實反饋設備狀況，減少人為干預，為實現(xiàn)“電力物聯(lián)”戰(zhàn)略目標打好基礎。

參考文獻：《電力系統(tǒng)分析》，SBN978-5083-9808-2，中國電力出版社