集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統的製作方法

2024-04-16 15:54:05

1.本發明涉及一種配網服務技術領域，是一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統。


背景技術：

2.配網的網架設計標準較低，基礎差，網架結構薄弱，重過載、殘舊、低電壓問題嚴重，配網網架的薄弱本身就潛在配網運行的安全風險；同時缺少基礎的運行數據全面分析手段，沒有全面的風險感知能力，對影響配網安全運行的因素無法及時預警和處置，引起配網故障頻發，故障範圍的擴大，造成重大停電損失，嚴重影響供電的安全性和客戶服務質量。
3.目前運維檢修人員主要依靠傳統的人工巡視等方法開展設備的巡檢工作，發現問題開展整治工作，但由於人少設備多及員工意識不夠，配網運維方面存在大量的「以搶代維」、疲於應付的工作狀況，使得電網公司配網線路跳閘、配網燒毀事件頻發，低電壓嚴重、電壓合格率、供電可靠性不高，嚴重影響社會企業與居民的生活用電，電力客戶服務投訴率居高不下。並且對低壓用戶的用電感知主要信息來源於用戶的報修信息，缺乏主動感知手段，對用戶服務質量的提升處於被動狀態，由此造成對用戶的重複停電、電能質量偏低的情況缺乏有效的預警手段。同時由於受用戶報修信息描述有效性的限制，未能及時準確定位用戶的故障原因和故障範圍，造成了無效搶修出勤，搶修效率低下。
4.同時沒有用電感知、故障研判及可視化搶修相結合的系統，進而無法結合配網當前的運行方式進行研判分析，準確推送定位，使得低壓搶修任然處於被動搶修階段，未實現主動搶修，工作效率低。


技術實現要素：

5.本發明提供了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決低壓用戶的用電感知主要信息來源於用戶的報修信息，存在缺乏主動感知手段，且配網低壓搶修多為盲調的問題。
6.本發明的技術方案是通過以下措施來實現的：一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，包括：用能感知研判系統，結合hplc表計採集營銷用採數據，結合、營銷用採數據配網圖模拓撲及營配貫通信息進行實時故障研判，分析出中壓故障區域及低壓臺區故障區域，生成相應的事件報告；可視化主動搶修系統，實現工單創建、派送和工單處理全過程的可視化管理，配網主動可視化搶修，其中工單處理全過程包括工單接單、工單處理、故障檢修、工單回單。
7.下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：上述可視化主動搶修系統，包括：可視化設置單元，利用可視化方式設置工單處理流程以及與工單處理流程關聯的
各類型表單，其中工單流程中的各節點綁定對應的類型表單形成工單處理流程模板；工單創建單元，根據用能感知研判系統推送的工單，結合可視化設置單元創建工單；工單管理單元，實現工單派送及工單處理全過程管理，並實現工單時效管理。
8.上述可視化設置單元，包括：工單創建界面，根據預先配置的組件採用可視化方式創建工單模板，對各工單進行編輯操作；工單管理界面，根據預先配置的指引控制項採用可視化方式創建工單管理全流程，對工單管理流程進行編輯操作。
9.上述用能感知研判系統，包括：營銷用採系統，結合hplc表計採集及推送營銷用採數據，其中推送方式為將全量狀態定時推送，將變化事件插入推送；配網感知系統，接收營銷用採數據，結合配網圖模拓撲及營配貫通信息進行實時故障研判，分析出中壓故障區域及低壓臺區故障區域，生成事件報告，推送至中間庫。
10.上述營銷用採系統，包括：第一用採單元，基於hplc表計感知表計失電、上電，採集並發送相應的hplc表計停上電信息；第二用採單元，採集並發送用採終端停上電事件；第三用採單元，採集並發送用採終端心跳事件；第四用採單元，採集並發送表計分鐘級採集數據。
11.上述配網感知系統，包括：配網設備數據池，接收及存儲營銷用採數據、配網自動化實時數據和主網調度自動化實時數據；配網全量圖模單元，存儲配網全量圖模數據；故障在線研判單元，抽取配網設備數據池和配網全量圖模單元中的數據，結合設定的故障研判規則進行故障分析，生成事件報告，並推送至中間庫。
12.上述還包括hplc事件聚類分析單元和用戶停電綜合分析單元；hplc事件聚類分析單元，利用聚類算法對hplc錶停上電事件按時間、空間維度進行聚類分析，為相關停電事件提供分析判斷及預警；用戶停電綜合分析單元，基於hplc錶停上電事件主動上報功能，對用戶月度停電次數進行統計分析，設立停電次數預警閥值，對重複停電用戶主動預警。
13.本發明利用hplc表計停送電信息的主動推送功能，對低壓臺區/用戶的故障研判信息支撐，提升配網搶修對配網運行的感知能力，並優化故障研判過程，準確研判分析故障，避免故障範圍的擴大，造成重大停電損失，嚴重影響供電的安全性和客戶服務質量，有效提高用戶的用電體驗。同時利用可視化主動搶修系統實現工單派單、接單、停電到戶精準通知，實現配網低壓可視化搶修，提升配網運維檢修效率，使配網低壓搶修由盲調轉變為全景可視化搶修。
附圖說明
14.附圖1為本發明的系統結構示意圖。
15.附圖2為本發明中可視化主動搶修系統的結構示意圖。
16.附圖3為本發明中用能感知研判系統的一種結構示意圖。
17.附圖4為本發明中用能感知研判系統的有一種結構示意圖。
18.附圖5為本發明中的hplc接入示意圖。
具體實施方式
19.本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。
20.下面結合實施例及附圖對本發明作進一步描述：實施例1：如附圖1所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，包括：用能感知研判系統，結合hplc表計採集營銷用採數據，結合營銷用採數據、營銷用採數據配網圖模拓撲及營配貫通信息進行實時故障研判，分析出中壓故障區域及低壓臺區故障區域，生成相應的事件報告；可視化主動搶修系統，實現工單創建、派送和工單處理全過程的可視化管理，配網主動可視化搶修，其中工單處理全過程包括工單接單、工單處理、故障檢修、工單回單。
21.由此本發明利用hplc表計停送電信息的主動推送功能，對低壓臺區/用戶的故障研判信息支撐，提升配網搶修對配網運行的感知能力，並優化故障研判過程，準確研判分析故障，避免故障範圍的擴大，造成重大停電損失，嚴重影響供電的安全性和客戶服務質量，有效提高用戶的用電體驗。同時利用可視化主動搶修系統實現工單派單、接單、停電到戶精準通知，實現配網低壓可視化搶修，提升配網運維檢修效率，使配網低壓搶修由盲調轉變為全景可視化搶修。
22.實施例2：如附圖2所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，其中可視化主動搶修系統進一步包括：可視化設置單元，利用可視化方式設置工單處理流程以及與工單處理流程關聯的各類型表單，其中工單流程中的各節點綁定對應的類型表單形成工單處理流程模板；上述與工單處理流程關聯的各類型表單即為工單中各部分的子菜單。
23.上述可視化設置單元包括：1、工單創建界面，根據預先配置的組件採用可視化方式創建工單模板，對各工單進行編輯操作；這裡的工單模板包括剩餘時效、故障時間、工單編號、維護班組、故障來源、故障類型、工單小類、工單單位、故障區域、故障來源、搶修班組、搶修人員、派送時間、轉派記錄、工單狀態、處理情況等。
24.、工單管理界面，根據預先配置的指引控制項採用可視化方式創建工單管理全流程，對工單管理流程進行編輯操作。這裡的工單管理界面包括查詢、新建、修改、刪除等操作編輯界面。
25.這裡的與工單處理流程關聯的各類型表單即為工單中各部分的子菜單。
26.工單創建單元，根據用能感知研判系統推送的工單，結合可視化設置單元創建工
單；這裡創建工單的子內容根據工單模板的內容進行設置，並且工單創建單元可設置有手動創建和自動創建，手動創建即工作人員在工單創建單元中進行填寫，自動創建即工單創建單元根據事件報告自動生成對應的工單。
27.工單管理單元，實現工單派送及工單處理全過程管理，並實現工單時效管理。工單管理單元會根據設定的時間自動匯總、分析所有工單的狀態，並用多種方式進行展示例如表格、圖像等等。
28.實施例3：如附圖3所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，其中用能感知研判系統進一步包括：營銷用採系統，負責單一臺區的單電/失電研判，採集及推送營銷用採數據，其中推送方式為將全量狀態定時推送，將變化事件插入推送；這裡的營銷用採數據包括hplc表計停上電信息、用採終端停上電事件、用採終端心跳事件和表計分鐘級採集數據；配網感知系統，接收營銷用採數據即營銷用採端的末端狀態，結合配網圖模拓撲及營配貫通信息進行實時故障研判，分析出中壓故障區域及低壓臺區故障區域，生成事件報告，推送至中間庫。
29.本發明中配網感知系統對用於研判的數據及研判模式進行了優化，具體如下：1、研判分析的工作原理是基於對採集到的實時/準實時數據，結合電網拓撲，在線分析電網的運行狀態及疑似故障區域，對故障區域進行精準定位、影響範圍分析、主動預警推送。研判的準確性更多的依賴營銷用採數據的全面覆蓋性，因此本發明基於hplc對末端電網的感知能力，獲取營銷用採數據，即hplc表計停上電信息、用採終端停上電事件、用採終端心跳事件和表計分鐘級採集數據。
30.、目前，配網大四區的研判是基於對營銷用採數據接口後的後端數據研判，嚴重影響了研判數據的時效性。為了進一步提升故障研判的能力，本發明將配網大四區的研判與營銷用採進行聯動，設置中壓研判和低壓研判。
31.中壓研判：營銷用採掌握了用採終端與配變之間的關係，同時也實時感知了用採終端的通信在線狀態，也擁有直接召測驗證的手段，因此，對單一臺區運行狀態的研判，營銷系統具備優勢，營銷系統應內部完成在線研判，並將結果全量實時推送給配網大四區系統，配網大四區具備全網拓撲，結合臺區的拓撲關係和配網自動化、配網oms提供的相關信息，進行進一步研判，進行故障區域定位，影響範圍分析，並將結果推送給供指系統。
32.低壓研判：基於hplc表計的全面覆蓋，營銷用採將hplc的停送電事件基於karfka實時推送到配網大四區，配網大四區基於低壓網絡拓撲，精準分析停電影響的範圍（單戶、單元、支線），並推送到供指。
33.實施例4：如附圖4所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，其中營銷用採系統進一步包括：第一用採單元，基於hplc表計感知表計失電、上電，採集並發送相應的hplc表計停上電信息；這裡的hplc接入方案可為：如圖5所示hplc表計具備停電後主動上送停電事件的能力（具備超級電容），臺區用採終端在收到事件後以較高的優先級上送到用採主站，生成hplc停送電事件，通過省公司綜合數據平臺發布。hplc停電事件是基於相關的採集終端資產號及表計的採集地址表達，感知系統需要將該信息翻譯到表計及相關的戶號及其關聯的
營銷臺區號，基於營配貫通關係關聯到生產的變壓器臺區，推送相應的hplc停送電信息。
34.第二用採單元，採集並發送用採終端停上電事件。
35.終端發出的停電信號是終端監測到「外部電源」掉電而發出的，是判定終端現場「失電」可信的信息來源，但不同的終端，功能實現不一致，部分終端並沒有相應功能。由於部分終端具有「超級電容」，在現場失電後，還能維持一段時間的通信能力，從通道狀態下反應還是「在線」，直到「超級電容」電量不足，有一個5-10分鐘的延時。
36.第三用採單元，採集並發送用採終端心跳事件。
37.終端停上電事件表達了用採終端「通道」的狀態，通常表達為「註冊」、「註銷」和「在線」三種狀態，因為用採大部分基於gprs無線通信方式採集，所以「註冊」是終端上線時發送的握手信號，當通信條件較差時，無法建立有效連接，終端會不斷發起「註冊」消息。當通道狀態為「註冊」時，現場終端是有電的。
38.第四用採單元，採集並發送表計分鐘級採集數據。
39.這裡營銷用採系統採用消息總線（kafka）新的接口方式，將營銷用採數據推送至配網感知系統。
40.實施例5：如附圖4所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，其中配網感知系統進一步包括：配網設備數據池，接收及存儲營銷用採數據、配網自動化實時數據和主網調度自動化實時數據。
41.這裡營銷用採數據包括：（1）用採終端心跳時間（通常是5分鐘周期，報告用採終端的採集通道狀態，包括在線、掉線、註冊（通信連接中斷後，試圖建立連接的信號）），配網感知系統作為判定對應配變是否帶電的基本依據，通常一個臺區下有多個用採終端，當一個臺區相關的終端大部分離線（收到終端停電事件或心跳超時），配網感知系統按照一定的邏輯規則，判定配變疑似「停電」。由於終端一般配有後備電源（超級電容），所以在實際停電後，終端仍會保持一段時間電源，繼續有心跳信號上送，直到電源耗盡。所以單一基於心跳信號判定臺區失電會延時較長時間（12-15鍾）（2）用採終端停上電事件。終端的停上電事件是終端感知到裝置「供電電源」斷電或上電時發送的信號，明確說明終端的外部電源狀態，是可信的信號，所以當配網感知系統收到終端停上電事件時，直接判定終端的帶電狀態。（這樣也縮短了研判時間，而不用等待心跳超時）。通常上送的時間延時在1-2分鐘內。
42.（3）hplc表計停上電事件：表計停上電事件是採用hplc通信方式的智能表計具備的功能，當表計實際停電或上電時，會發送相應信號，通過用採終端上報到主站，該信號是可信的，延時時間在1-2分鐘內，作為低壓停電研判的依據。
43.（4）配變負荷數據：由用採採集的配變考核表和用戶總表的數據已接入，但時效性較差（15-30分鐘），也不是全量的實時數據。該數據也可不用做研判。
44.這裡的配網自動化實時數據是結合配網大四區的平臺進行接入，包括：（1）配網自動化：通過配網大四區平臺提供的基於kafka總線接入了配網自動化的遙信、遙測相關數據。
45.（2）融合終端：基於mqtt協議接入了融合終端的數據，融合終端自帶交流採樣模
塊，可直接採集配變的有功、電流、電壓等電氣數據，同時也發送「停上電」事件，可直接作為配變「帶電」狀態的研判依據。
46.這裡的主網調度自動化實時數據的獲取是配網感知系統橫向與主網自動化系統（open-3000）建立接口，實時接入各配電出線開關的電氣數據和開關狀態，延時時間在2-3分鐘。研判系統根據開關狀態是判定「全線故障」的重要依據，同時結合負荷陡降，加快「支線故障」的推送。
47.配網全量圖模單元，存儲配網全量圖模數據。
48.故障在線研判單元，抽取配網設備數據池和配網全量圖模單元中的數據，結合設定的故障研判規則進行故障分析，生成事件報告，並推送至中間庫。
49.上述故障在線研判單元包括：（1）中壓故障研判模塊包括中壓研判規則設置模塊和中壓故障確定模塊；中壓研判規則設置模塊設置全線故障研判規則、支線故障研判規則、臺區故障研判規則，其中各規則包括：1、全線故障研判規則：當變電出線開關處於分閘且饋線所屬配變有40%處於失電狀態或變電開關位置未知且饋線所屬配變有80%處於失電狀態，則推送全線故障；當變電出線開關處於合閘狀態，則不會推送全線故障。
50.、支線故障研判規則：當配電開關是自動化開關，且明確處於分閘狀態，開關下屬的配變60%處於失電時，或當前饋線負荷處於陡降狀態，開關下屬配變有70%失電，開關狀態未知，而下屬配變有90%失電時，則確定為支線故障，推送支線故障的條件是：故障區域內有二臺以上公變/重要用戶或故障區域內有三個以上不同的戶號；不是按照故障故障區域內配變數量劃分（因為一個用戶可能包含多態變壓器），否則改為「臺區停電推送」。
51.、臺區故障研判規則：故障區域內包含一臺公變/重要用戶，推送臺區故障；單一的普通用戶停電不推送（可能包含多臺用戶內部配變）。
52.由於臺區停電相對誤報信息較多，所以系統對推送臺區停電的要求比較嚴格，以下是不納入研判的條件：下屬無用電採集終端、下屬無表計（公變下表計數量小於3個）、無營配貫通關係、變壓器用戶狀態為「報停」，且三天內沒有數據更新、配變無實時狀態、用戶內部變（包含在虛擬變壓器中）、中壓故障確定模塊根據推送的中壓故障類型，生成對應的事件報告；中壓故障確定模塊根據推送的中壓故障類型，生成對應的事件報告。
53.（2）低壓故障研判模塊包括低壓研判規則設置模塊和低壓故障確定模塊；低壓研判規則設置模塊設置低壓臺區停電研判規則、低壓支線停電研判規則、表箱/單元停電研判規則，其中各規則包括：1、低壓臺區停電研判規則：在5分鐘窗口時間內，一個臺區下各有效的接戶點下均收到表計停電事件，則推送低壓臺區停電；2、低壓支線停電研判規則：在5分鐘窗口時間內，一條低壓支線下包含的有效接戶點都收到表計停電事件，則推送低壓支線停電；3、表箱/單元停電研判規則：在5分鐘窗口時間內，一個接戶點都收到3個以上表計停電事件，則推送表箱/單元停電；低壓故障確定模塊根據推送的低壓故障類型，生成對應的事件報告。
54.實施例6：如附圖4所示，本發明實施例公開了一種集用能感知研判和可視化主動搶修的一體化服務系統，其中還進一步包括hplc事件聚類分析單元和用戶停電綜合分析單元；hplc事件聚類分析單元，利用聚類算法對hplc錶停上電事件按時間、空間維度進行聚類分析，為相關停電事件提供分析判斷及預警。進一步的按饋線、臺區分析hplc事件發生的趨勢，提供臺區hplc事件的topn分析，有效監視用戶的重複停電問題，提供實時預警信息。提供對臺區發生的hplc事件進行分類詳細查詢統計的功能，協助調度人員對相關停電事件的準確分析判斷。
55.用戶停電綜合分析單元，基於hplc錶停上電事件主動上報功能，對用戶月度停電次數進行統計分析，設立停電次數預警閥值，對重複停電用戶主動預警。進一步的還可將重複停電用戶納入配網停電計劃，主動避免預警用戶再次停電，有效減少用戶停電次數。
56.以上技術特徵構成了本發明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。