1、基于大数据的配电网故障诊断分析及主动运维决策实践汇报提纲C o n t e n t s一、背景与意义二、总体思路与技术框架三、主要技术内容四、成果推广应用五、未来展望1背景与意义配网运维的五大痛点痛点1:配网故障率高一个中型城市中压配网故障月均达数百次，约占电网故障总数的8 0 目前故障停电信息尚未能全面掌握1背景与意义配网运维的五大痛点痛点2:配网设备体量大、数据繁杂全省3 0 0 0 0 多条馈线，7 0 余万配变/专变，4 0 0 0 多万用户，年数据增量数十T B,且来自调度、运检和营销等各个专业，质量参差不齐1背景与意义配网运维的五大痛点痛点3:巡视巡检效率低平均每1 0 0 次巡检2、只能发现4 起缺陷巡检任务安排随意性强，缺乏数据支撑1背景与意义配网运维的五大痛点痛点4:受气象因素影响大恶劣天气下故障率飙升，满足8 0/2 0 定律，人员、物资调配压力大，缺乏有效的风险预警模型1背景与意义配网运维的五大痛点痛点5:经费利用效率偏低一个中型城市年度配网技改大修经费达数亿元，费用支出主观性较高，数据支撑不足全面的进行配网故障停电信息收集与诊断分析，识别出故障频发的热点区域，开展故障季节性与规律性分析，并针对性的实施升级改造及主动运维，对于提升配网运行的安全性和可靠性具有十分重要的意义汇报提纲C o n t e n t s一、背景与意义二、总体思路与技术框架三、主要技术内容四、3、成果推广应用五、未来展望2总体思路与技术框架馈线故障支线故障霉星台区故障全口径故障停电信息采集营销用电信息来集系统停电公告运检生产数据分析系统调度E M SD M S故障抢修其他雷电1.一体化配网数据融合与分析总体思路故障热点区域辨识故障停电损失评估故障区段定位负荷成分分析时序分析与聚类精准化技改投资定制化巡视巡检配网配网故障馈线及台拓扑数据区负荷2.故障停电损失评估与热点区域辨识精益化风险预警3.配电网主动运维辅助决策2总体思路与技术框架大数据平台架构实时交互平台 离线分析平台R E D I SA z k a b a nO r a c l eM a h o u tM P PY A R NH 4、D F SI N F O R M A T I C A数据源S q o o pZookeeper实时交互平台：负责用户访问请求的快速响应，采用O r a c l e 和M P P 混合架构，并应用内存数据库R e d i s 缓存热数据中以进一步提升系统性能离线分析平台：负责非实时性报表统计及数据挖掘任务，采用H a d o o p 技术架构汇报提纲C o n t e n t s一、背景与意义二、总体思路与技术框架三、主要技术内容四、成果推广应用五、未来展望3)主要技术内容1-全口径中压配网故障数据融合与分析利用全口径中压配网故障数据分析方法，解决了配网数据跨营、配、调等多领域、多业务场景清洗与5、融合的难题。调度营销E M S 事故分闸D M S F A 事件运检E M S 遥信馈线故障停电初判P M S 馈线拓扑E M S 遥测P M S 抢修记录E M S 保护P M S 检修计划用采台区停电事件用采台区电压数据9 5 5 9 8 停电公告台区停电初判台区故障停电确认支线故障停电零星台区故障停电3)主要技术内容2-配网故障停电损失精准评估通过配网拓扑及负荷成分分析解决了负荷转供、多电源用户、分布式光伏导致评估偏差的问题，并通过细粒度负荷预测反演实现了“用户-台区-馈线”自底向上的故障停电损失准确评估。南京，西善桥变(1 1 0 k V)-1 0 k V 柿子树线1 4 01 2 06、1 0 0功率(kVA)-1 0 k v s 乎r a8 06.0 0(m)n m u r6 0(k e)a r a*r M*4 02 0(k e)0 3:0 0曾见鱼化w)_ e z w am m 证4w a n*8*(e)sse2 2(m)02 0 1 8-01 0 3.0 9.0 0.0 0.02 0 10 4 1 3 3时间专变-1专变-21 2.0 01 5 0 01 8:0 0时间1 3 01 2 01 1 0功率(KVA)1 0 09 08 0实测负荷曲线7 0负荷预测曲线6 Q1 2:00 01 3.0 01 4:0 01 5:0 01 6:0 01 7:0 0时间主要技术内容7、33-配网故障区段定位基于停电时序及拓扑信息对各台区进行聚类，实现了原始数据不完整情况下配网故障区段的识别，为后续热点区域分析提供重要支撑。园8 6 号卫花园银贡山庄奋斗村汇杰新城汇杰新城龙王庙3 3 0 度科技创业大厦朗阳山南京英才技国学校常金朝阳府阳光聚宝山庄又路口立交元1 化一村位区尧化新村尧化街道煤炭医院宿舍)枫林新事N o,类型设备名称上唐时长N o.类型尧胜村设各名称时长上城风量*1 0 箱变主变1 8 01 1P祝林新寓*4 箱变主变1 3 5上城风景*9 箱变主变硒区人民政府办公1 8 01 5 01 21 3DD(照能)水田队综基苯厂e 1 11 3 51 3 54南京金桥实8、业有限公-1 5 0深宝56远东教学仪器厂南京市槽设区否守所1 5 01 5 07金光集留市场1 5 0替园西区聚宝山81 0DA 尧化中学十月军校病基苹厂0 1 01 5 01 3 51 3 51 4D亮化新村*11 3 51 5D祝林新寓*2 箱变主变1 3 51 6D尧辰畜牧场*11 3 51 7P深能十月军校北1 3 51 8P1烷基羊厂e 1 21 3 51 9P深田四队宿舍1 3 52 0机林新离*3 箱变主变1 3 53)主要技术内容4-配网故障热点区域辨识将海量的历史故障数据在地理网格上进行投射，各网格对停电损失值进行累加，并运用核密度分析方法实现故障热力图的渲染。电网安全诊断9、3 )主要技术内容5-多时间尺度主动运维辅助决策将配网故障与气象、负荷、设备属性、地形地貌等因素进行关联分析，发现蕴含的规律性特征，从长期、中期和短期三个时间尺度来进行主动运维辅助决策。温度湿度气象雨量风速配网故障设备属性设备工况厂家型号投运年限联络分段情况配电自动化安装情况电流电压有功无功检修记录历史缺陷地形地貌植被情况地理属性施工信息)主要技术内容与创新点35-多时间尺度主动运维辅助决策(续)长期尺度：精准化技改投资，夯实配网基础架空线路绝缘化联络分段优化家族性缺陷设备更换配电自动化终端优先安装3)主要技术内容与创新点5-多时间尺度主动运维辅助决策(续)中期尺度：定制化巡视巡检，消除配网隐10、患春季风筝挂线特巡夏季树线矛盾特巡施工区域特巡极端天气来临前后特巡3)主要技术内容与创新点 5-多时间尺度主动运维辅助决策(续)短期尺度：配网风险预警，提前部署抢修力量通过关联分析及C a n o p y/K-M e a n s 聚类构建故障气象熵模型，实现了短期配网故障风险预警，为灾害气象来临前的人员车辆安排、应急转供方案制定及备品备件调配提供重要支撑。3)主要技术内容与创新点 5-多时间尺度主动运维辅助决策(续)数据准备数据挖掘分析预测气象数据故障数据数据格式化数据合并气象特征值数据故障气象数据集合聚类算法气象簇关联量化故障气象熵模型电网故障预警信息天气预报数据汇报提纲C o n t e 11、n t s一、背景与意义二、总体思路与技术框架三、主要技术内容四、成果推广应用五、未来展望4成果推广应用(1)提升配网可靠性1 5%1故障率3 0%1停电时长3 0 0 0 万k w h l损失电量(2)提升配网巡检效率6 0%12 5%1缺陷发现率人工成本(3)提升配网技改投资经济效益3 0%1资金利用率4成果推广应用2 0 1 8 年6 月，与许继集团签订成果转化协议，将在全国范围内进行推广应用为湖南、河南电力公司开展配电网故障诊断分析系统建设提供技术支持在江苏全省1 3 个地市公司运检及调度作为生产系统应用推广应用到上海电力公司4成果推广应用未来市场拓展产品验证与应用N A R I国电南12、瑞科技股份有眼公司m i n c i o t o a v c o.u许继集团X U G R O U P C O R P O R A T I O M江苏省电力公司上海市电力公司目前合作意向湖南省电力公司广州供电局江苏方天电力江苏安方科技B SB i g w o o d S y s t e m s,I n c.中国南方电网配售电公司敏感用户运维服务商汇报提纲C o n t e n t s一、背景与意义二、总体思路与技术框架三、主要技术内容四、成果推广应用五、未来展望5未来展望配电网故障诊断分析图谱电压等级中压(1 0 k V)低压(3 8 0 V)当前工作局限性：1)用采数据实时性较低，只能用于事13、后分析2)中压配电自动化终端覆盖率低，难以全面支撑事中分析3)基于气象的风险预警粒度较粗，难以精确到具体设备4)低压运行数据没有量测事前事中事后时间范围5未来展望1-基于边缘计算的智能台区管理1 0 K V渡传部器传统配变及下辖低压供电区域的管理较为粗放，一般仅在配变及终端用户处安装计量装置，采样和上送的频率低、实时性差台区侧0.4 K V低压总r U低压暂起断路器低压线路侧用户侧智能T T U 上联配电自动化主站，下辖低压自动化设备。采用开放的软件架构，所有业务应用均采用A P P 的方式在虚拟化容器中运行，灵活实现低压设备的实时就地化管理电压等级中压(1 0 k V)低压(3 8 0 V)14、事前事中事后5未来展望1-基于边缘计算的智能台区管理(续)低压故障预判地眉抗B故障同性故司,时间天席到段大要化情告阀值老化谨率 W A A 正常阻机西眉时间针对噪音/误差、老化速率、故障设置阻抗变化阈值，基于回路阻抗测量结果，实现潜在的故障预判。通过定位线路老化或故障点，提前发现故障类型和故障位置，低压故障定位()低压末端用户负荷分支箱T T u智能低压断路监测保护动，开J P 圈器单元(当发生故障时，故障电流从电源流向故障点，则故障点之前的监测设备均可捕捉此故障特征，进行波形比较，识别故障区段。电源分支著()后舞电器分查箱扩5变电站L中性点经消弧线固接地未来展望2-基于多源数据的小电流接地故15、障分析定位单相接地是配电网常见的故障，导致馈线两项电压提升，往往演变为永久性故障目前一般采用拉路的方法来排除故障，对配网可靠性造成严重影响中#电压等级中压(1 0 k V)低压(3 8 0 V)事前事中事后5未来展望2-基于多源数据的小电流接地故障分析定位(续运行检测模块变电站视图母线视图出线视图接线图绘制模块 S V G 图导入功能图模对应功能多源故障诊断算法故障诊断模块 故障一览 故障详情综合诊断波形分析模块波形绘制通道组合分析数据接口 W e b s e r v i c e 接口 H T T P 接口 F T P 接口数据解析 规约解析 C I M E 文件解析 波形数据解析数据融合 配16、网统一模型 数据适配、清洗数据加工、转换多源数据故障指示器选线装置行波测距装置D 5 0 0 0O P E N 3 2 0 0用采系统5未来展望3-基于公共安防视频智能识别的外力破坏风险预警外力破坏是导致配网故障停电的一个重要因素。目前，供电公司主要通过设置警示牌，人工巡视等方法预防外力破坏。特别是在重要节日和活动日，需指定专人在重要线路和区段不间断巡查。配网规模巨大，这种方式耗时耗力，却难以达到理想效果。电压等级中压(1 0 k V)低压(3 8 0 V)事前事中事后5未来展望3-基于公共安防视频智能识别的外力破坏风险预警(续)视频云平台十配电网G I S 平台配网外破风险预警施工车辆信息数字摄像机施工车辆信息数字摄像机施工车辆信息硬盘录像机模拟摄像机模拟摄像机利用遍布全城的公安视频系统，识别出的施工车辆信息及轨迹图，与配电网G I S 平台叠加，实现车辆轨迹与配电网设备的关联。绘制出配网外破风险热力图，供电公司根据预警信息，开展定制化的巡检任务安排和抢修车辆的部署谢 谢!