基于系统互联的检修计划停电用户分析应用研究

　　摘要：电力检修业务的信息来源相互独立，该业务由人工根据经验协调不同部门完成，影响了检修的工作效率。设计了检修计划停电范围分析的应用系统，在各系统之间建立接口，在编制检修单时自动将检修申请单推送至调度系统，再通过网络拓扑模型，采用拓扑着色、反射原理分析出停电范围后，将检修单及其影响的停电用户推送至供电服务系统，提前指导安排停电通知，使得检修业务形成闭环自动化管理，实现了检修业务的流程化、一体化。

　　关键词：检修计划;系统交互;应用系统;停电范围;供电服务

　　电力检修是电力生产中重要的基础应用[1-5]。电力调度生产管理系统、电网调度自动化系统、供电服务系统、用电营销系统、配网自动化系统等，由不同专责人员负责，分属于不同部门，导致信息不一致、融合性较差等，形成许多信息孤岛[6-11]。因此迫切需要建立各系统互联，进行数据共享，实现业务需求、业务流程自动化的自动化处理，实现电力企业的生产、运营和服务一体化和智能化[12-14]。

　　参考文献[15]结合工作流的理论对检修计划过程进行建模,实现了检修的流程化管理;参考文献[16]主要研究了电力设备检修方式下电网的运行风险，并设计开发了电网检修智能方式安排与安全校核系统;目前针对电力设备计划检修的研究，主要集中在检修计划的管理及检修编排方案的经济性与可靠性优化求解问题上[17-18]，因此亟需研究检修业务综合性和集成化的解决方案，实现整个检修业务流程自动化、一体化处理。

　　本文基于计划检修业务融合供服、运检、调控专业服务调度职能，提取了检修单的关键信息并以XML文件为载体，建立了OMS系统与配电自动化系统、配电自动化系统与供电服务系统的接口，并设计了基于计划检修的停电范围分析应用系统，实现了检修业务自动化流程处理，该应用系统中的关键是建立各系统之间的接口、设备的匹配以及基于运方安排的停电范围分析，关键技术部分主要对该应用实现的两个难点做了深入的研究。

　　1总体分析

　　计划停电及运方安排信息基于调度自动化系统中网络模型拓扑方式通过检修单编号作为总索引，分析出该检修单的计划停电影响的停电配变。通过信息化手段实现对配网生产的合理安排，融合运检管理、调控调度、营销服务各专业的职能，变“分散式”管理为“集约化”服务，不断深化平台的功能应用，提升优质服务水平。OMS系统包含且不限于以下操作推送检修单至调度自动化系统：检修单信息包含检修单编号、检修内容、停电(断开)设备、检修设备、转供设备、恢复供电设备、转供时间、批准停复电时间、执行停复电时间、白停夜送方式批准开始时间、白停夜送方式批准结束时间、检修单作废等内容，以上内容通过XML文件作为数据的载体文件，在各系统之间流转。

　　基于计划检修运方安排，通过拓扑搜索技术进行设备检修引起的停电范围分析并准确快速定位到停电用户，再由WebService通信方式将停电用户信息实时推送的交互频度推送至供电服务系统。通过检修单的自动流程化处理，电力公司人员能够先于客户报修提前派出抢修运维队伍，供电服务部门提前通知电力客户停电信息，实现了实施营销、运检、调度、方式联动处置，主动完成检修业务闭环管理。

　　2功能实现

　　根据检修单流转流程，分析出各部门不同系统之间的关联关系，设计检修计划停电范围分析应用流程结构。OMS系统在提出申请的检修单流转至运方专业后自动生成XML文件，并自动推送至调度自动化系统中，配电自动化系统自动解析并导入检修单的停复电时间、检修内容以及检修设备、停电设备等信息，并通过设备资产ID、设备名称等字段与自动化系统中的设备自行匹配，通过基于运方安排的拓扑停电范围分析后，自动生成停电用户列表文件推送至供电服务系统，供其对客户停电、设备检修等情况的受理进行提前安排，并对检修业务的闭环流程进行跟踪及校核评价。

　　检修单接收：运检部门根据电网中设备运行的情况，有计划的对设备进行安排检修，并提前填写检修单，在检修单流转到批复阶段时候，OMS系统自动将检修单信息以XML文件的格式推送至调度自动化系统。检修单解析：系统之间数据交互包括数据提取、数据校验、数据发送和数据审核等功能，需要以标准统一的接口规范实现。同步数据解析模块自动解析检修单的基本信息，并存入同步关系数据表。其中检修基本信息是单纯的字符串的识别，直接识别后进行存储，以检修单唯一标识检修单编号作为索引。设备匹配：检修单停电范围信息，主网(站内)类检修停电范围内容为该检修设备，配网(站外)检修为该停电范围的断开点开关，调度自动化系统中基于断开设备拓扑分析得到停电用户。

　　由于不同的系统对同一设备的命名方式不同，需要通过一定的匹配方法将不同系统中的设备建立连接。停电范围分析：检修单中设备和配电自动化系统中设备匹配成功后，在配电自动化系统中，根据各种设备的连接关系结合电网中开关、刀闸等逻辑设备的状态形成电网计算用的网络拓扑模型，通过闭合的开关刀闸接在一起的节点形成一个计算用的节点。根据检修单中设备及开关状态，采用局部快速拓扑分析，将断开设备(检修时需断开开关)置分，局部改变网络拓扑的结构，此时对变位开关涉及的区域进行拓扑修正，快速分析出影响的停电用户。

　　将联络开关(负荷转供合环开关)置合后，基于负荷转供方案对断开点设备影响的用户进行转供，基于转供后电网运行方式进行的供电电源搜索，将所有设备检修时影响的停电用户电源点追踪后，未找带电源点的停电用户按照约定的接口规范形成标准的停电用户信息文件，将停电范围用户列表及该检修单的信息形成E文件，保存到指定目录下。数据发送：在需要进行数据同步的调度系统中建立同步规则建立数据发送模块，用以发送调度系统生成的数据同步文件至供电服务系统中，指导计划停电的停电通知信息的发布。

　　3关键技术

　　3.1设备匹配

　　由于每个系统都有可能由不同厂家开发，对设备有命名规则，如果要重新修改工作命名，工作量极大，也不现实。由于检修单编号、检修内容及设备信息等是以长字符串形式填写在日检修计划申请单中，其中检修设备、停电设备信息需要和各系统中数据模型进行匹配。设备名称每个系统有各自编码方式，但是编码方式各有差别。理想情况是PMS系统、OMS系统、配电自动化系统中设备名称完全一致，则采取字符串匹配方式。绝大多数情况，简单的字符串匹配成功率极低，故采用其他方式进行设备关联。

　　下面分别对主配网设备命名方式的现状分别采用不同的匹配方案进行说明。配网设备(站外设备)匹配：设备资产ID或者RDF_ID是配网设备主要标签，OMS系统、调度自动化系统均对此标签做了记录，通过相同字段对设备建立联系，图3是站外设备关联关系图，通过系统相同的RDF_ID，解析出XML文件中该字段，将OMS系统和配网自动化系统该设备字段进行自动匹配。主网设备(站内设备)匹配：各系统一般采用调度标准命名，即使命名存在差异，经过简单的字符串处理也可将两个系统的设备关联。除了上述特殊的设备匹配以外，还可以采用模糊字符串匹配技术结合一次设备调度命名的规范，提取该设备的关键字信息，例如根据母线、开关、变压器等关键字区分出设备类型，再根据厂站名、设备编号、电压等级，逐级缩小匹配范围，最终定位到正确的设备，对来自不同系统的设备进行匹配。

　　3.2停电范围分析、基于反射原理的供电电源搜索

　　由于高压配电网通常运行方式是网络辐射状开环运行，以220kV变压器作为始端，根据设备在电气上的连接关系及开关和刀闸状态，可将高压配电网划分为若干个独立分区，处于分闸状态的开关或者刀闸作为末端，始端和末端作为一个分区边界，当设备检修时，停电范围、检修设备隔离区限定在某一分区内部，和其它分区无关。首先通过带电关系形成电气岛，先在变电站110kV的联络开关处加一色点，将色点层次推进流动，遇到网络中线路和变压器支路则看作是通路，开关刀闸看作是关卡(合则通、分则断)，直到色点不能流动为止。

　　这样即划分出了许多不同色块。停电范围分析即为从断开点寻找分区边界过程，采用雷达反射波原理进行搜索，分别从断开开关的两侧节点出发，加一大小不等的脉冲信号，并用广度优先的方法广播出去，触及到边界时返回，发射点通过分析所有相对应的反射信息，即可获得停电设备。基于检修的运行方式，重新着色分区后，进行供电电源追踪，在边界点即停电配变处加一脉冲信号，将该脉冲信号广播发送并采用广度优先技术进行局部拓扑分析，记录下被广播信号感知到的相关的开关、刀闸、馈线、配变、负荷等设备信息，以及它们接收到广播信号时的方向，为提高搜素的速度，减少重复搜索，可将被广播信号感染的相关设备事先记录下来。当广播信号到达到电源着色区域的末端时，该支路方向上的广播信号停止传播，同时记录下反射点的位置。当信号能够感知到始点即电源点时，该用户带电运行，如果搜素不到电源点，该用户在检修运行方式下无供电电源正常供电，该用户失电。对断开点影响的停电用户逐一电源点追踪后最终获取停电用户。

　　4结语

　　本文研究探索了检修计划业务的自动化闭环处理，指导供电企业提升服务水平，本应用主要基于OMS系统、配电自动化系统、供电服务系统，融合营销、运检、调控专业服务管理调度职能，基于调度自动化中的模型进行分析计划停电影响的配变，电力企业可以提前告知用电客户停电信息，更好地服务用户，该应用已在四川各地实施应用，规范了检修工作流程，减轻了劳动量，提高了工作效率。

　　参考文献

　　[1]林毅，孙宏斌，吴文传，等.日前计划安全校核中计划潮流自动生成技术[J].电力系统自动化，2012，36(20)：68-73.

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　　电网论文投稿刊物：电网与清洁能源是由西北电网有限公司主管，西北电网有限公司、西安理工大学水电土木建筑研究设计院主办，国内外公开发行的科技期刊。