CN115775080A - 客户侧用能感知研判系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配网运行分析技术领域，是一种客户侧用能感知研判系统，包括：营销用采系统结合HPLC表计采集及推送营销用采数据；配网感知系统接收营销用采端的末端状态，结合配网图模拓扑及营配贯通信息进行实时故障研判，分析出中压故障区域及低压台区故障区域，生成事件报告，推送至中间库；供抢指挥系统将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，完成维护推送。本发明结合换装的HPLC表计提升配网抢修对配网运行的感知能力，提升主动服务的技术支撑手段，利用HPLC表计停送电信息的主动推送功能，对低压台区/用户的故障研判信息支撑，并优化故障研判过程，准确研判分析故障，避免故障范围的扩大，造成重大停电损失，有效提高用户的用电体验。

Description

客户侧用能感知研判系统

技术领域

本发明涉及一种配网运行分析技术领域，是一种客户侧用能感知研判系统。

背景技术

与主网相比，配网的网架设计标准较低，基础差，网架结构薄弱，重过载、残旧、低电压问题严重，配网网架的薄弱本身就潜在配网运行的安全风险；同时缺少基础的运行数据全面分析手段，没有全面的风险感知能力，对影响配网安全运行的因素无法及时预警和处置，引起配网故障频发，故障范围的扩大，造成重大停电损失，严重影响供电的安全性和客户服务质量。

目前运维检修人员主要依靠传统的人工巡视等方法开展设备的巡检工作，发现问题开展整治工作，但由于人少设备多及员工意识不够，配网运维方面存在大量的“以抢代维”、疲于应付的工作状况，使得电网公司配网线路跳闸、配网烧毁事件频发，低电压严重、电压合格率、供电可靠性不高，严重影响社会企业与居民的生活用电，电力客户服务投诉率居高不下。同时，各级运检管理人员由于无法掌控电网运行的真实情况，无法有效开展问题症结分析，针对性采取整治措施，也无法开展真实水平的绩效考核。如何有效地解决电网“以抢代维”，提高供电可靠性、提升客户满意度，是电网公司迫切需要解决的问题。

目前对低压用户的用电感知主要信息来源于用户的报修信息，缺乏主动感知手段，对用户服务质量的提升处于被动状态，由此造成对用户的重复停电、电能质量偏低的情况缺乏有效的预警手段。同时由于受用户报修信息描述有效性的限制，未能及时准确定位用户的故障原因和故障范围，造成了无效抢修出勤，抢修效率低下。并且HPLC表计提供了对用户用电的主动感知能力，但由于目前HPLC停送电信息营销用采推送的，不能直接反映到配网生产中所对应的对象，信息也相对离散，无法为配抢指挥人员提供有效的指导。

发明内容

本发明提供了一种客户侧用能感知研判系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决低压用户的用电感知主要信息来源于用户的报修信息，存在缺乏主动感知手段，对用户服务质量的提升处于被动状态的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种客户侧用能感知研判系统，包括：

营销用采系统，结合HPLC表计采集及推送营销用采数据，其中推送方式为将全量状态定时推送，将变化事件插入推送；

配网感知系统，接收营销用采端的末端状态，结合配网图模拓扑及营配贯通信息进行实时故障研判，分析出中压故障区域及低压台区故障区域，生成事件报告，推送至中间库；

供抢指挥系统，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，完成维护推送。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述营销用采系统，包括：

第一用采单元，基于HPLC表计感知表计失电、上电，采集并发送相应的HPLC表计停上电信息；

第二用采单元，采集并发送用采终端停上电事件；

第三用采单元，采集并发送用采终端心跳事件；

第四用采单元，采集并发送表计分钟级采集数据。

上述配网感知系统，包括：

配网设备数据池，接收及存储营销用采数据、配网自动化实时数据和主网调度自动化实时数据；

配网全量图模单元，存储配网全量图模数据；

故障在线研判单元，抽取配网设备数据池和配网全量图模单元中的数据，结合设定的故障研判规则进行故障分析，生成事件报告，并推送至中间库。

上述故障在线研判单元，包括：

中压故障研判模块包括中压研判规则设置模块和中压故障确定模块；

中压研判规则设置模块设置全线故障研判规则、支线故障研判规则、台区故障研判规则，其中各规则包括：

1、全线故障研判规则：当变电出线开关处于分闸且馈线所属配变有40%处于失电状态或变电开关位置未知且馈线所属配变有80%处于失电状态，则推送全线故障；当变电出线开关处于合闸状态，则不会推送全线故障；

2、支线故障研判规则：当配电开关是自动化开关，且明确处于分闸状态，开关下属的配变60%处于失电时，或当前馈线负荷处于陡降状态，开关下属配变有70%失电，开关状态未知，而下属配变有90%失电时，则确定为支线故障，推送支线故障的条件是：故障区域内有二台以上公变/重要用户或故障区域内有三个以上不同的户号；

3、台区故障研判规则：故障区域内包含一台公变/重要用户，推送台区故障；

中压故障确定模块根据推送的中压故障类型，生成对应的事件报告；

低压故障研判模块包括低压研判规则设置模块和低压故障确定模块；

低压研判规则设置模块设置低压台区停电研判规则、低压支线停电研判规则、表箱/单元停电研判规则，其中各规则包括：

1、低压台区停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个台区下各有效的接户点下均收到表计停电事件，则推送低压台区停电；

2、低压支线停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一条低压支线下包含的有效接户点都收到表计停电事件，则推送低压支线停电；

3、表箱/单元停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个接户点都收到3个以上表计停电事件，则推送表箱/单元停电；

低压故障确定模块根据推送的低压故障类型，生成对应的事件报告。

上述供抢指挥系统，包括：

工单形成单元，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，形成工单，并经调度值班人员确认后进行推送；

短信推送单元，将工单短信发送给用户/台区经理。

上述还包括HPLC事件聚类分析单元和用户停电综合分析单元；

HPLC事件聚类分析单元，利用聚类算法对HPLC表停上电事件按时间、空间维度进行聚类分析，为相关停电事件提供分析判断及预警；

用户停电综合分析单元，基于HPLC表停上电事件主动上报功能，对用户月度停电次数进行统计分析，设立停电次数预警阀值，对重复停电用户主动预警。

本发明结合换装的HPLC表计提升配网抢修对配网运行的感知能力，提升主动服务的技术支撑手段，利用HPLC表计停送电信息的主动推送功能，对低压台区/用户的故障研判信息支撑，并优化故障研判过程，准确研判分析故障，避免故障范围的扩大，造成重大停电损失，严重影响供电的安全性和客户服务质量，有效提高用户的用电体验。

附图说明

附图1为本发明的一种系统结构示意图。

附图2为本发明的又一种系统结构示意图。

附图3为本发明中的HPLC接入示意图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，本发明实施例公开了一种客户侧用能感知研判系统，包括：

营销用采系统，负责单一台区的单电/失电研判，采集及推送营销用采数据，其中推送方式为将全量状态定时推送，将变化事件插入推送；这里的营销用采数据包括HPLC表计停上电信息、用采终端停上电事件、用采终端心跳事件和表计分钟级采集数据；

配网感知系统，接收营销用采数据即营销用采端的末端状态，结合配网图模拓扑及营配贯通信息进行实时故障研判，分析出中压故障区域及低压台区故障区域，生成事件报告，推送至中间库；

供抢指挥系统，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，完成维护推送。

本发明中配网感知系统对用于研判的数据及研判模式进行了优化，具体如下：

1、研判分析的工作原理是基于对采集到的实时/准实时数据，结合电网拓扑，在线分析电网的运行状态及疑似故障区域，对故障区域进行精准定位、影响范围分析、主动预警推送。研判的准确性更多的依赖营销用采数据的全面覆盖性，因此本发明基于HPLC对末端电网的感知能力，获取营销用采数据，即HPLC表计停上电信息、用采终端停上电事件、用采终端心跳事件和表计分钟级采集数据。

、目前，配网大四区的研判是基于对营销用采数据接口后的后端数据研判，严重影响了研判数据的时效性。为了进一步提升故障研判的能力，本发明将配网大四区的研判与营销用采进行联动，设置中压研判和低压研判。

中压研判：营销用采掌握了用采终端与配变之间的关系，同时也实时感知了用采终端的通信在线状态，也拥有直接召测验证的手段，因此，对单一台区运行状态的研判，营销系统具备优势，营销系统应内部完成在线研判，并将结果全量实时推送给配网大四区系统，配网大四区具备全网拓扑，结合台区的拓扑关系和配网自动化、配网OMS提供的相关信息，进行进一步研判，进行故障区域定位，影响范围分析，并将结果推送给供指系统。

低压研判：基于HPLC表计的全面覆盖，营销用采将HPLC的停送电事件基于Karfka实时推送到配网大四区，配网大四区基于低压网络拓扑，精准分析停电影响的范围（单户、单元、支线），并推送到供指。

由此本发明结合换装的HPLC表计提升配网抢修对配网运行的感知能力，提升主动服务的技术支撑手段，利用HPLC表计停送电信息的主动推送功能，对低压台区/用户的故障研判信息支撑，并优化故障研判过程，准确研判分析故障，避免故障范围的扩大，造成重大停电损失，严重影响供电的安全性和客户服务质量，有效提高用户的用电体验。

实施例2：如附图2所示，本发明实施例公开了一种客户侧用能感知研判系统，其中营销用采系统进一步包括：

第一用采单元，基于HPLC表计感知表计失电、上电，采集并发送相应的HPLC表计停上电信息；

这里的HPLC接入方案可为：如图3所示HPLC表计具备停电后主动上送停电事件的能力（具备超级电容），台区用采终端在收到事件后以较高的优先级上送到用采主站，生成HPLC停送电事件，通过省公司综合数据平台发布。HPLC停电事件是基于相关的采集终端资产号及表计的采集地址表达，感知系统需要将该信息翻译到表计及相关的户号及其关联的营销台区号，基于营配贯通关系关联到生产的变压器台区，推送相应的HPLC停送电信息。

第二用采单元，采集并发送用采终端停上电事件。

终端发出的停电信号是终端监测到“外部电源”掉电而发出的，是判定终端现场“失电”可信的信息来源，但不同的终端，功能实现不一致，部分终端并没有相应功能。由于部分终端具有“超级电容”，在现场失电后，还能维持一段时间的通信能力，从通道状态下反应还是“在线”，直到“超级电容”电量不足，有一个5-10分钟的延时。

第三用采单元，采集并发送用采终端心跳事件。

终端停上电事件表达了用采终端“通道”的状态，通常表达为“注册”、“注销”和“在线”三种状态，因为用采大部分基于GPRS无线通信方式采集，所以“注册”是终端上线时发送的握手信号，当通信条件较差时，无法建立有效连接，终端会不断发起“注册”消息。当通道状态为“注册”时，现场终端是有电的。

第四用采单元，采集并发送表计分钟级采集数据。

这里营销用采系统采用消息总线（Kafka）新的接口方式，将营销用采数据推送至配网感知系统。

实施例3：如附图2所示，本发明实施例公开了一种客户侧用能感知研判系统，其中配网感知系统进一步包括：

配网设备数据池，接收及存储营销用采数据、配网自动化实时数据和主网调度自动化实时数据。

这里营销用采数据包括：

（1）用采终端心跳时间（通常是5分钟周期，报告用采终端的采集通道状态，包括在线、掉线、注册（通信连接中断后，试图建立连接的信号）），配网感知系统作为判定对应配变是否带电的基本依据，通常一个台区下有多个用采终端，当一个台区相关的终端大部分离线（收到终端停电事件或心跳超时），配网感知系统按照一定的逻辑规则，判定配变疑似“停电”。由于终端一般配有后备电源（超级电容），所以在实际停电后，终端仍会保持一段时间电源，继续有心跳信号上送，直到电源耗尽。所以单一基于心跳信号判定台区失电会延时较长时间（12-15钟）

（2）用采终端停上电事件。终端的停上电事件是终端感知到装置“供电电源”断电或上电时发送的信号，明确说明终端的外部电源状态，是可信的信号，所以当配网感知系统收到终端停上电事件时，直接判定终端的带电状态。（这样也缩短了研判时间，而不用等待心跳超时）。通常上送的时间延时在1-2分钟内。

（3）HPLC表计停上电事件：表计停上电事件是采用HPLC通信方式的智能表计具备的功能，当表计实际停电或上电时，会发送相应信号，通过用采终端上报到主站，该信号是可信的，延时时间在1-2分钟内，作为低压停电研判的依据。

（4）配变负荷数据：由用采采集的配变考核表和用户总表的数据已接入，但时效性较差（15-30分钟），也不是全量的实时数据。该数据也可不用做研判。

这里的配网自动化实时数据是结合配网大四区的平台进行接入，包括：

（1）配网自动化：通过配网大四区平台提供的基于Kafka总线接入了配网自动化的遥信、遥测相关数据。

（2）融合终端：基于MQTT协议接入了融合终端的数据，融合终端自带交流采样模块，可直接采集配变的有功、电流、电压等电气数据，同时也发送“停上电”事件，可直接作为配变“带电”状态的研判依据。

这里的主网调度自动化实时数据的获取是配网感知系统横向与主网自动化系统（OPEN-3000）建立接口，实时接入各配电出线开关的电气数据和开关状态，延时时间在2-3分钟。研判系统根据开关状态是判定“全线故障”的重要依据，同时结合负荷陡降，加快“支线故障”的推送。

配网全量图模单元，存储配网全量图模数据。

故障在线研判单元，抽取配网设备数据池和配网全量图模单元中的数据，结合设定的故障研判规则进行故障分析，生成事件报告，并推送至中间库。

上述故障在线研判单元包括：

（1）中压故障研判模块包括中压研判规则设置模块和中压故障确定模块；

中压研判规则设置模块设置全线故障研判规则、支线故障研判规则、台区故障研判规则，其中各规则包括：

1、全线故障研判规则：当变电出线开关处于分闸且馈线所属配变有40%处于失电状态或变电开关位置未知且馈线所属配变有80%处于失电状态，则推送全线故障；当变电出线开关处于合闸状态，则不会推送全线故障。

、支线故障研判规则：当配电开关是自动化开关，且明确处于分闸状态，开关下属的配变60%处于失电时，或当前馈线负荷处于陡降状态，开关下属配变有70%失电，开关状态未知，而下属配变有90%失电时，则确定为支线故障，推送支线故障的条件是：故障区域内有二台以上公变/重要用户或故障区域内有三个以上不同的户号；不是按照故障故障区域内配变数量划分（因为一个用户可能包含多态变压器），否则改为“台区停电推送”。

、台区故障研判规则：故障区域内包含一台公变/重要用户，推送台区故障；单一的普通用户停电不推送（可能包含多台用户内部配变）。

由于台区停电相对误报信息较多，所以系统对推送台区停电的要求比较严格，以下是不纳入研判的条件：下属无用电采集终端、下属无表计（公变下表计数量小于3个）、无营配贯通关系、变压器用户状态为“报停”，且三天内没有数据更新、配变无实时状态、用户内部变（包含在虚拟变压器中）、中压故障确定模块根据推送的中压故障类型，生成对应的事件报告；

中压故障确定模块根据推送的中压故障类型，生成对应的事件报告。

（2）低压故障研判模块包括低压研判规则设置模块和低压故障确定模块；

低压研判规则设置模块设置低压台区停电研判规则、低压支线停电研判规则、表箱/单元停电研判规则，其中各规则包括：

1、低压台区停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个台区下各有效的接户点下均收到表计停电事件，则推送低压台区停电；

2、低压支线停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一条低压支线下包含的有效接户点都收到表计停电事件，则推送低压支线停电；

3、表箱/单元停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个接户点都收到3个以上表计停电事件，则推送表箱/单元停电；

低压故障确定模块根据推送的低压故障类型，生成对应的事件报告。

实施例4：如附图2所示，本发明实施例公开了一种客户侧用能感知研判系统，其中供抢指挥系统进一步包括：

工单形成单元，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，形成工单，并经调度值班人员确认后进行推送，推送至网上国网和短信推送单元；

这里推送包括确认故障推送和疑似故障推送，具体如下：

其中确认故障推送是该故障事件是有“比较可信的信息源”，包括：

1、包含的停电区域内的配变相关的终端有大于1/3的终端收到了“终端停电事件”。

、其中有融合终端，并且收到融合终端推送的“停电事件”。

、包含配网自动化开关“跳闸”信号。

、包含了主网出线开关的“跳闸”信号，或负荷“陡降”信号

低压故障报告（由于直接来源于HPLC事件）

5、对于推送故障信号，研判系统认为故障的“可信度”较高，配网调度员需要重点关注，经过确认后，可推送到供指系统，作为主动工单、停电通知到户的基础信息。

其中疑似故障是感知系统基于“终端心跳”研判的故障，相对可信度较低，需要配网调度员进行进一步的确认，包括与台区经理、抢修人员的核实。

短信推送单元，将工单短信发送给用户/台区经理。

实施例5：如附图2所示，本发明实施例公开了一种客户侧用能感知研判系统，其中还进一步包括HPLC事件聚类分析单元和用户停电综合分析单元；

HPLC事件聚类分析单元，利用聚类算法对HPLC表停上电事件按时间、空间维度进行聚类分析，为相关停电事件提供分析判断及预警。进一步的按馈线、台区分析HPLC事件发生的趋势，提供台区HPLC事件的TOPN分析，有效监视用户的重复停电问题，提供实时预警信息。提供对台区发生的HPLC事件进行分类详细查询统计的功能，协助调度人员对相关停电事件的准确分析判断。

用户停电综合分析单元，基于HPLC表停上电事件主动上报功能，对用户月度停电次数进行统计分析，设立停电次数预警阀值，对重复停电用户主动预警。进一步的还可将重复停电用户纳入配网停电计划，主动避免预警用户再次停电，有效减少用户停电次数。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种客户侧用能感知研判系统，其特征在于，包括：

营销用采系统，结合HPLC表计采集及推送营销用采数据，其中推送方式为将全量状态定时推送，将变化事件插入推送；

配网感知系统，接收营销用采数据，结合配网图模拓扑及营配贯通信息进行实时故障研判，分析出中压故障区域及低压台区故障区域，生成事件报告，推送至中间库；

供抢指挥系统，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，完成维护推送。

2.根据权利要求1所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，所述营销用采系统，包括：

第一用采单元，基于HPLC表计感知表计失电、上电，采集并发送相应的HPLC表计停上电信息；

第二用采单元，采集并发送用采终端停上电事件；

第三用采单元，采集并发送用采终端心跳事件；

第四用采单元，采集并发送表计分钟级采集数据。

3.根据权利要求1或2所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，所述配网感知系统，包括：

配网设备数据池，接收及存储营销用采数据、配网自动化实时数据和主网调度自动化实时数据；

配网全量图模单元，存储配网全量图模数据；

故障在线研判单元，抽取配网设备数据池和配网全量图模单元中的数据，结合设定的故障研判规则进行故障分析，生成事件报告，并推送至中间库。

4.根据权利要求3所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，所述故障在线研判单元，包括：

中压故障研判模块包括中压研判规则设置模块和中压故障确定模块；

中压研判规则设置模块设置全线故障研判规则、支线故障研判规则、台区故障研判规则，其中各规则包括：

1、全线故障研判规则：当变电出线开关处于分闸且馈线所属配变有40%处于失电状态或变电开关位置未知且馈线所属配变有80%处于失电状态，则推送全线故障；当变电出线开关处于合闸状态，则不会推送全线故障；

2、支线故障研判规则：当配电开关是自动化开关，且明确处于分闸状态，开关下属的配变60%处于失电时，或当前馈线负荷处于陡降状态，开关下属配变有70%失电，开关状态未知，而下属配变有90%失电时，则确定为支线故障，推送支线故障的条件是：故障区域内有二台以上公变/重要用户或故障区域内有三个以上不同的户号；

3、台区故障研判规则：故障区域内包含一台公变/重要用户，推送台区故障；

中压故障确定模块根据推送的中压故障类型，生成对应的事件报告；

低压故障研判模块包括低压研判规则设置模块和低压故障确定模块；

低压研判规则设置模块设置低压台区停电研判规则、低压支线停电研判规则、表箱/单元停电研判规则，其中各规则包括：

1、低压台区停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个台区下各有效的接户点下均收到表计停电事件，则推送低压台区停电；

2、低压支线停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一条低压支线下包含的有效接户点都收到表计停电事件， 则推送低压支线停电；

3、表箱/单元停电研判规则：在5分钟窗口时间内，一个接户点都收到3个以上表计停电事件，则推送表箱/单元停电；

低压故障确定模块根据推送的低压故障类型，生成对应的事件报告。

5.根据权利要求1或2或4所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，所述供抢指挥系统，包括：

工单形成单元，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，形成工单，并经调度值班人员确认后进行推送；

短信推送单元，将工单短信发送给用户/台区经理。

6.根据权利要求3所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，所述供抢指挥系统，包括：

工单形成单元，将感知推送的事件报告作为主动工单的来源，形成工单，并经调度值班人员确认后进行推送；

短信推送单元，将工单短信发送给用户/台区经理。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，还包括HPLC事件聚类分析单元和用户停电综合分析单元；

HPLC事件聚类分析单元，利用聚类算法对HPLC表停上电事件按时间、空间维度进行聚类分析，为相关停电事件提供分析判断及预警；

用户停电综合分析单元，基于HPLC表停上电事件主动上报功能，对用户月度停电次数进行统计分析，设立停电次数预警阀值，对重复停电用户主动预警。

8.根据权利要求3所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，还包括HPLC事件聚类分析单元和用户停电综合分析单元；

HPLC事件聚类分析单元，利用聚类算法对HPLC表停上电事件按时间、空间维度进行聚类分析，为相关停电事件提供分析判断及预警；

用户停电综合分析单元，基于HPLC表停上电事件主动上报功能，对用户月度停电次数进行统计分析，设立停电次数预警阀值，对重复停电用户主动预警。

9.根据权利要求5所述的客户侧用能感知研判系统，其特征在于，还包括HPLC事件聚类分析单元和用户停电综合分析单元；

HPLC事件聚类分析单元，利用聚类算法对HPLC表停上电事件按时间、空间维度进行聚类分析，为相关停电事件提供分析判断及预警；

用户停电综合分析单元，基于HPLC表停上电事件主动上报功能，对用户月度停电次数进行统计分析，设立停电次数预警阀值，对重复停电用户主动预警。

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