关键词：基于大数据；配电自动化；运维管理
国民经济飞速发展的现在，人们的生活水平也不断的提高，对电力的安全性有了更高级的要求。普遍应用配电子自动化能够为配电网提供可靠的有力保障。作为配电自动化中的重要支撑，正常运行配电自动化的终端是非常重要的。只有正常的运行配电自动化终端，才可以实现配电网的数据采集和分析工作，实现配电网的故障隔离、运行监控和遥控操作设备等能力，达到提供稳定电网的目的。
1 配电网的终端运行工作
在配电网终端中，日常运行工作都包括了设备检修、故障排查、数据查看、设备巡检、参数设置和程序更新等项目。我国当前的配电网的自动化终端在运行上还刚起步阶段，需要定期的检测，还要在发生故障时安排工作人员到现场去进行维修工作。全国各地开始普遍应用自动化配电情况中，配电自动化的终端数量在快速的增长，扩大了其覆盖的区域，传统的运维模式效率低下，难以满足配电自动化运维管控的需要，以下问题迫切需要解决：
(1）配电终端数量众多，安装分散，运行环境较恶劣，故障率较高，而配电自动化主站对终端本身运行状态的监测功能较弱，难以直接、全面且及时地反映配电终端运行情况，迫切需要提高对配电自动化终端设备运行状态监测分析与故障判别的能力。
(2）设备故障检修处于被动检修状态，缺乏事前对设备健康状态的评估与故障预警，只能在设备出现故障时到现场进行故障排查与检修，不利于配电自动化系统的可靠运行。迫切需要客观准确评价自动化终端设备的健康状态，并对可能出现的故障进行预测、预警，同时据此提前采取防范措施，尽量做到少发生甚至不发生故障。改变巡检计划安排方式，由定期计划检修变为根据设备健康状态进行针对性的运维检修，提高运维效率。
2基于大数据的整体运行方案
系统部署在安全三区，从配电自动化主站系统的三区服务器获取配电网模型数据以及配电自动化终端、数据采集通道相关的描述数据、实时数据、历史数据和告警信息。以大数据组件为基础构建大数据平台，实现配电网大数据的分布式存储、高效处理与挖掘分析。在此基础上，建立配电自动化终端设备健康状态评估模型，实现配电自动化设备的状态评估、故障预测、实时告警以及设备缺陷的闭环管理和多维度分析。
系统采用层次化体系架构，主要包括采集层、配电大数据平台层、数据处理层和应用层四个层次。采集层实现配电网模型以及实时数据、历史数据的同步与抽取；配电大数据平台层提供海量配电网运行数据的存储和高效的数据处理能力；数据处理层根据应用层的需要提供公共的数据处理服务，包括实时计算、历史数据处理、数据挖掘分析与预侧服务；应用层根据配电自动化终端运维管控的需要实现各种应用功能，包括设备健康状态评估、设备故障预测预警、运行数据多维分析、终端缺陷闭环管理、运维计划辅助决策、备品备件管理优化和移动终端APP等。
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3 不同情况下的数据采集策略
(1）配电网模型及设备台账等描述信息采用定时（每小时）读取数据库表，全量覆盖更新的模型同步策略。
(2）实时数据通过实时数据总线实现实时数据采集，采用全遥测召唤和变化数据推送更新方式相结合，获取实时数据和缓存。
(3）告警信息、遥控操作记录和量测历史数据采用定时（每5 min）读取数据库表中增量数据、增量加载的方式。
通过可视化的方式定制数据抽取、转换和加载的流程，快速实现由关系数据库表到大数据平台分布式存储的数据同步。对于数据抽取、转换与加载过程，系统提供自动化的任务调度与可视化监控功能。
4 运维管控中的辅助方案
系统以配电自动化终端设备健康状态评价功能为基础，对配电自动化终端运维管理提供辅助决策支持。
（1）运维检修计划优化
根据配电自动化终端健康状态的评估情况，优化安排运维检修计划，既可以避免不必要的检修工作，提高工作效率，又可以做到防患于未然，通过提前主动维护避免故障的发生。如对于出现严重故障的终端设备，马上安排维修；对于状态异常的终端设备，优先安排维护检修计划；对于需要注意的终端设备，列入系统日常运维工作中的观察列表。
（2）备品备件管理优化
对终端设备从厂家、型号、版本和年限等多个维度进行深入分析，结合配电自动化终端设备状态评估与故障预测，对未来一段时间所需要的备品备件种类与数量进行预测。在此基础上优化安排备品备件的采购计划，一方面可以避免在终端设备发生故障时因缺少备品备件延误故障处理时间，另一方面可减少不必要的备品备件采购。
（3）家族性缺陷分析
通过对终端设备缺陷进行聚类与关联分析，识别其中的家族性特征，在此基础上提出运行维护策略与计划。如通过缺陷家族性分析，发现某厂家某种型号的特定版本或批号的终端发生某种类型故障的次数过多，据此可针对同类终端提出批量统一升级维护的计划。
总结
基于配电大数据分析，研究配电自动化终端设备健康状态评价与故障预警模型、设备缺陷闭环管理以及运维管控辅助决策等主要应用，研发了基于大数据的配电自动化终端智能运维管理系统，并进行了试点应用。实践表明，该系统解决了传统运维管控方式存在的不足，显著提升了配电自动化终端运维管控效率，为保证配电自动化系统可靠运行提供了有效支撑。未来会通过扩大数据来源并优化设备健康状态评价算法提高状态评估与故障预测的准确性，结合终端设备的远程运维支持，配电自动化终端设备的运维管理水平将得到进一步提高。
参考文献：
[1] 刘健，赵树仁，张小庆.中国配电自动化的进展与若干建议阴.电力系统自动化，2012， 36 （19）：6-21.
[2] 刘东.我国配电自动化的发展历程与技术发展阴.供用电，2014， 31（5）； 22-25.
论文作者:樊茂
论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期
论文发表时间:2019/12/5
标签：终端论文; 终端设备论文; 数据论文; 故障论文; 状态论文; 配电网论文; 设备论文; 《科学与技术》2019年13期论文;