配电网分析（样例5）

第一篇：配电网分析

我国配电网及其自动化存在的问题与发展趋势综述

[论文摘要]随着未来智能电网的发展，新形势下的智能配电网研究对我国经济社会发展意义重大。因此，加强地区配电网规划、建设和管理工作是必要的。

[关键词]：配电网 规划工作

[正文]配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售--向广大电力用户提供电能。随着经济的发展，观念的变化，电力公司正经历着一场深刻的变革：电力市场自由化。这场变革使电力公司面临新的挑战，不得不采取新的策略，新的技术和管理措施，转变经营理念，增强市场竞争实力。

一、配电网规划中存在的普遍性问题

(1)配电网现状分析不全面

大部分地区对配电网现状的分析不透彻，不能按照配电网规划内容要求进行深入细致的分析，存在文字表述不清、基础数据收集不全、数据不准确、前后数据不对应、容载比与负载率概念混淆的等问题，不能切合实际地反映出配电网存在的问题，对低压配电网的现状也没有进行深入细致分析。有些地区对线路负载率及联络方式分析简单，不能反映出线路的薄弱环节等问题。

(2)设备选型不合理

普遍存在电缆、导线、变压器、电容器、TA开关、断路器等主设备选型时没有进行充分的技术分析和相关计算，片面地追求截面和容量(认为越大越好)；有些地区只是简单地更换大截面导线或大容量设备，造成大量的浪费，甚至存在将所有的设备重新更换的现象。造成资金浪费；同时未对运行中的设备进行全寿命技术分析。不能充分保证设备安全经济运行。

(3)电缆敷设不合理

城市建设中对电缆的使用应在电力技术人员指导下进行。由于在城市配网规划中对电缆入地没有具体的规定，同时与地方政府的沟通不够充分，存在一些新建城市在市政建设中片面追求城市的美观，不切合实际地提出将电缆全部人地的要求；门专家的指导，直接将电缆埋人地下等问题，不仅造成很大的资金浪费，也给今后城市配网的安全运行埋下了隐患，同时给维护管理带来了极大的不便。

(4)负荷预测及电气计算准确性不高

配电网规划中，由于缺乏负荷预测方面的专业知识和科学的计算软件，历史数据又不全，导致负荷预测结果不准确，造成电源点分布、线路路径等网架结构方案误差大；电气潮流计算、短路电流、无功电压等计算偏差较大；线损率、电压、短路水平等没有按照要求进行校验，甚至有些地区的规划方案没有进行电气计算，缺乏必要的理论依据，造成规划的科学性和可行性较差。

(5)技经指导原则缺乏，投资估算不准确

大部分地区取费标准不统一，缺乏技经原则指导。如：某地区同型号的电缆单位造价分别是180万元，km和100万元/km；同一厂家相同型号的环网柜造价分别是3万元/台和15万元/台；某几个地区的无功补偿装置的价格分别是425元/kvar、200元/kvar；居民的计量改造投资分别是600元/户、200元/户不等，造成规划的投资估算差别较大。

(6)效益评估简单

对改造后的网架结构没有全面、深入、科学、细致的开展计算分析，缺乏规划前后供电可靠性、供电能力提升、线损率等一些重要指标的对比。经济效益评估简单，没有进行充分的科学计算论证，只通过一些简单的电量收益进行估算，不能为投资决策提供可信的依据。

(7)配网自动化建设落后

由于我国配网自动化工作起步晚，相应的技术政策、标准等较少；同时由于配电网自动化涉及的范围广。点多量大，早期的配电网络已基本形成，只在原有配电网的基础上进行自动化改造难度大。有些地区的供电局在配网自动化的建设规划方面以介绍系统为主，对具体工程、对一次设备的选择及有关技术要求上缺乏统筹规划，没有与实际情况相结合，缺乏完善统一的管理模式。

(8)配电网与主网的建设发展不协调

主网规划对配电网规划起着导向作用，配电网规划是主网规划的基础，也是配网改造和建设的关键环节，对电网后期工作起着主导作用。由于近几年资金主要投入了主网，对中低压配电网投入较少，使得中低压配电网建设一直处于落后状态，地区城市配网规划与主网规划没有统筹协调发展，造成了局部地区供电半径大、损耗高、电压低、可靠性差等问题。

(9)配电网与城市建设发展不协调配电网络是城市的重要基础设施之一，应纳入城市改造和建设的统一规划中。在有

些地区，电力部门规划甚至需要高价购买城市整体规划图来完成配电网的规划，客观上造成了城市配网规划与地区经济发展、城市建设规划相互脱节，甚至落后于地区经济发展、城市建设规划，不能很好地为地方经济建设服务，与市政建设协调发展。因此，需要强化其重要性和权威性，使城市配电网规划工作实现常态化、规范化、制度化、法制化。

二、我国配电网发展趋势

1、集成化、智能化和综合化是一发展趋势

早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按“功能定向”的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。

另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。

这就要求配电自动化系统采用全面解决的方案，走系统集成之路，使得各种应用之间可共享投资和运行费用，最大限度保护用户原有的投资。

在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。

故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。

在电压无功控制方面，天津大学杨争林、孙雅明首次提出基于人工神经元网络的无功预

测和优化决策相结合的变电站电压无功控制策略，该策略以无功变化趋势为指导，充分发挥了电容器的经济技术效益，能在无功基本平衡和保证电压合格的前提下，使变压器分接头的调节次数降至最小，消除了盲目调节，降低了变压器故障几率和减少了维护量。

2、馈线自动化的发展

变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时

间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显着地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。

故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。

三、小 结

大多数停电事故是由城市电网故障引发的，大部分的线损也在这部分网络中，因此必须加强配电网规划、建设和管理工作。为此，建议政府部门、电力公司及各供电局要紧密配合，加强各级规划报告的编制、评审、实施的管理。电网规划中心要担负起配电网规划的技术指导重任，与各级规划部门相互配合，做好电力行业规划与电网中长期规划、配电网规划的衔接工作。拓展规划新思路，积极开展电网规划工作，做到“超前规划、提前分析、合理实施”，从而保证电网安全、经济、可靠运行。

参考文献

[1]刘健，配电自动化系统，北京：中国水利水电出版社，1999年

[2]周莎，10kV城市电网中性点经电阻接地系统方式计算软件的研究，贵州电力技术，2000

[3]王士政,电网调度自动化与配电自动化技术[M].北京：中国水利水版社，2003年第一版.[4]王明俊，等.配电系统自动化及其发展[M].北京：中国电力出版社，1999年第一版.[5]薛涛,浅谈配电系统自动化功能和作用[J].机械与电子，2006，11.[6]徐腊元,我国配电自动化的发展及实施方案[J].电工技术杂志，2003，2.[7]盛万兴，配电网自动化系统体系与实现技术[J].中国电力,2002(4).[8]李振生，中国农电发展现状[J].农村电气化,2001(10).

第二篇：配电网停电分析

配电网停电分析

1、背景

随着电力改革工作的不断推进，售电市场逐渐放开，为企业在售电市场带来竞争和挑战，为用户提供优质高效供电服务水平和安全稳定的电网供电能力是目前配电网追求的目标。通过对近年来配网台区停电情况、用户投诉情况以及电网运营情况分析发现，频繁停电严重影响公司供电可靠性水平，导致公司不同区域、线路可靠性水平相差较大，如果用户接入个别低可靠性线路，将形成新的电网薄弱节点，增加频繁投诉和抢修工单。

针对这一问题，基于用电采集系统中台区和线路的台账信息、运行数据进行整合分析建模，将配电网停电情况通过时间、区域、负荷以去呈现和分析，从而实现对各单位配网停电情况进行全面监测分析，对供电可靠性水平进行动态监测评估，对停电数据进行智能化监测，以此辅助供电公司相关业务部门通过分析结果针对不同行业、不同类型的用户进行可靠性水平评估。

2、方案整体思路

通过采集用电信息采集系统公变、专变台区台账信息、运行信息，线路台账信息、运行信息等数据资源，进行数据预处理，对比分析各台区或线路停电数量、停电时长、停电时段、停电频次、最高负荷时段、最低负荷时段等指标，并根据实际现状建模分析达到以下两个目标：

1、经常停电台区范围及原因定位：对比分析各地区停电台区累计停电频次、停电时长等指标分布情况，计算各台区供电可靠性，得出影响地区供电靠性最大的停电台区范围，定位该部分台区停电主要原因，为后续进行配网停电设备故障处理、设备检修提供依据。

2、台区精准停电时间范围判定：利用数据分析模型和算法，依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

通过对以上停电原因和停电时间范围进行归纳分析，降低用户平均停电时间、用户平均停电次数，从而提高供电可靠性。

供电可靠性指标

供电可靠率=(1－(用户平均停电时间-用户平均限电停电时间)/统计期间时间)×100% 用户平均停电时间=∑（每次停电时间×每次停电用户数）/总供电用户数 用户平均停电次数=∑每次停电用户数/总供电用户数。

注：我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间≤8.76小时；重要城市中心地区达到了4个9（即99.99%）以上，用户年平均停电时间≤53分钟。

配网台区停电分析主要包括以下步骤。数据采集

数据探索与预处理 建模分析 应用反馈

业务系统数据抽取数据探索与预处理建模分析应用反馈选择性抽取数据源历史数据数据探索分析数据规约建模数据数据变换台区聚类分析模型优化模型分析模型应用应用结果

3、数据采集

数据源系统：用电采集系统 数据范围

1、台账信息：公变、专变、线路台账、用户信息

目前已有数据：公专变基础信息表：“ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_GIS” 线路表：ESDC_ODS.T_ODS_N_DISNET_LINE_YX 用户信息：ESDC_ODS.T_ODS_N_ZHUCUN_SPOT_BOOK 问题：用户信息数据为手动填报上报，准确性较低、数量少，数据质量不高。

2、运行信息：公专变负荷、电量等运行信息半年至一年范围内数据。目前已有数据：公专变每半小时运行数据、公专变每半小时历史停电数据 “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q”； “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q_TIME” 问题：

1、由于公专变每半小时运行数据量极大，故历史运行全部数据并未存储，只存储公专变停电数据，数据存在大量缺失；

2、公专变运行数据中负荷值(P)、电量值（PRI_TR_HIGH_PQ，PUB_LOW_PQ）数据异常值较多，数据准确性不高。

3、目前公专变运行数据只能判断其停电及未停电状态，并不包含停电原因，此部分数据存在缺失。

4、数据探索与预处理 4.1数据探索分析

目前已采集公专变台区运行数据如下：

配变运行数据主要包括三相电压、三相电流、有无功、电量、额定容量等信息。配变停电条件判断：Ua=-999 根据配变停电条件，计算配变累计停电次数分布情况 配变停电次数占比=各配变停电总次数/∑总停电次数 停电频次按配变帕累托图分布

根据配变停电条件，计算配变累计停电时长分布情况 配变停电次数时长占比=各配变停电总时长/∑停电总时长

停电时长按配变帕累托图分布

利用相关系数法对停电频次与停电时长进行关联分析(一般情况为正相关性)

停电时长与停电次数关联分析

计算停电频次及停电时长累计占比后20%的TOP50台区供电可靠性 计算停电频次及停电时长累计占比前80%的台区的供电可靠性

计算各地区配变台区供电可靠性分布情况

根据配变台区停电分布情况，确定影响供电可靠性的主要台区范围，对影响供电可靠性高的台区确定停电停电的主要原因占比

台区停电主要原因： 高压开关故障 高压保险故障 高压引线故障 低压引线故障 低压总开故障 低压终端箱表故障 低压出线故障 用户内部故障

实际应用：根据影响供电可靠性最高的台区范围及造成台区停电的主要原因，在实际工作制定停电计划时，重点关注该部分台区运行情况，在实际检修过程中重点关注造成台区停电的设备运行情况。

4.2数据预处理

根据后续算法建模需要，数据预处理主要针对以下几方面进行

1、数据清洗

数据清洗目的是从业务及建模的相关需要方面考虑，筛选出需要的数据。由于本方案的配变运行原始数据并不是所有的数据都需要分析，因此在进行数据处理时，将赘余的数据进行过滤

（1）通过数据探索分析和后续建模需要，配变运行数据属性只需所属地市、所属区县、所属线路、设备ID、设备名称、时间、P、Q、电量等信息，其余属性值全部过滤。

（2）配变运行数据中存在部分重复数据，此部分数据需剔除。

2、异常值、缺失值处理

异常值处理：由于后续建模需要用到台区每天每隔半点的负荷值，由于设备在采集负荷数据过程中，可能由于系统问题，负荷值远远异常于正常值，故可设定阈值，对超过该范围的数据进行更新处理。

缺失值处理：由于设备负荷值的采集具有连续性，故对某些缺失的值可利用邻近值插补法，对缺失值进行处理。

3、数据变换属性规约

根据数据清洗、异常值及缺失值处理的结果将数据加工成后续建模所需的数据。

5、建模分析

模型主要目的为依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型(如单峰型、双峰型、多峰型、U型等)。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

由于配变运行数据为时间序列类型数据，当序列出现一定的漂移，则欧式距离度量会失效，故模型主要采用DTW和K-Means相结合的算法对各配变台区运行数据进行聚类分析。

通过DTW算法对各台区之间的负荷序列值进行匹配，得到两组序列之间的距离，最后通过K-Meas聚类方法对距离大小进行评估。

也可通过对同一台区不同时间内的序列进行聚类，评估该台区在某一时间段范围内的负荷类型。

1、利用DTW算法对各配变台区运行时间序列完成距离计算

DTW算法原理介绍

Dynamic Time Warping（DTW）是一种衡量两个长度不同的时间序列的相似度的方法。

在时间序列中，需要比较相似性的两段时间序列的长度可能并不相等，例如对比某个台区的负荷值在某几天内运行趋势，可能由于某些原因，负荷峰值和低估值所处时间段范围会有差异，该情况下，使用传统的欧几里得距离无法有效地求的两个时间序列之间的距离（或者相似性）。

大部分情况下，两个序列整体上具有非常相似的形状，但是这些形状在x轴上并不是对齐的。所以在比较他们的相似度之前，需要将其中一个（或者两个）序列在时间轴下warping扭曲，以达到更好的对齐。而DTW就是实现这种warping扭曲的一种有效方法。DTW通过把时间序列进行延伸和缩短，来计算两个时间序列性之间的相似性。

目标：通过DTW算法求得两个(或多个)时间序列最小累计距离，距离越小则序列之间相似性越高

2、利用K-Means算法对处理过的运行数据进行多次聚类 K-Means算法原理介绍

K-Means为基于距离的非层次聚类方法，在最小化误差函数的基础上将数据划分为预定的类数K，采用距离作为相似性评价指标

1）从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始聚类中心

2）分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中

3）所有对象分配完成后，重新计算K个聚类中心

4）与前一次得到的K个聚类中心比较，如果聚类中心发生变化，则继续计算距离，确定新的聚类中心

5）当质心不发生变化时停止输出聚类结果。

根据聚类结果将台区类型聚类为4类(具体类数根据实际情况制定)单峰型

双峰型

多峰型

U型

模型评价：Purity评价法

例 Purity方法时一种较为简单的聚类评价法，只需计算正确聚类占总数的比

其中X=(X1，X2，X3，……….Xk)是聚类的集合，Xk表示第K个聚类的集合。Y=(Y1，Y2，………，Yk)表示需要被聚类的集合，Yi表示第i个聚类对象，n表示被聚类集合对象的总数

6、应用反馈

根据模型输出结果，在实际中制定台区停电计划时，可根据台区类型及负荷用电情况，精确制定时间范围

例：

单峰型台区若用电负荷高峰期在8:00-24:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 双峰型台区若用电负荷高峰期在06:00-12:00 14:00-18:00，则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 18:00-24:00 多峰型台区若用电负荷高峰期在 08:00-10:00 13:00-15:00 19:00-23:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 15:00-19:00 13:00-15:00 U字型台区若用电低谷为07:00-17:00，则在制定台区实际停电计划时建议在该时间段内停电

对比台区精准停电和无差异化停电供售电损失

=∗(∗λi)

L= 台区总的损失电量

λi= 第i类用电类别的用电量占比

Pi= 第i类用电类别(峰电段、平电段、谷电段)的电价 V=某台区停电损失

第三篇：我国配电网设备发展分析

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我国配电网设备发展分析

我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果, 长期以来配电网的建设未得到应有的重视, 建设资金短缺, 设备技术性能落后, 事故频繁发生, 严重影响了人民生活和经济建设的发展, 随着电力的发展和电力市场的建立, 配电网的薄弱环节显得越来越突出, 形成电力需求与电网设施不协调的局面。

国家颁布设施的电力法 的贯彻后, 电力作为一种商品进入市场, 接受用户的监督和选择, 甚至于对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。另一方面, 高精密的技术和装备对电能质量要求, 配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。

随着市场观念的转变和电力发展的需 求, 配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务。城市电网, 从八十年代就意识到配电网的潜在危险, 并竭力呼吁致力于城市电网的改造工程,并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划, 各种渠道凑集资金, 提出更改计划利用高技术、好性能的设备从事电网的改造。例：1990年5月召开了全国城网工作会议, 提出了城市配电网在电力系统的重要位置, 要求采取性能优良的电力装备, 以提高供电能力、保证供电质量。根据电网供电的要求, 供电部门提出了配电系统对用户供电的可靠性要求, 供电可靠性指标达到99.6%, 对机场、银行及计算机网络和服务监控中心是电力质量要求高的场所, 没有可靠的配电网是无法保障的。

配电网综合实施的改造是实现配电网自动化的基本前期, 没有好的电网和电网结构、好的设备是不可能实现配电网自动化, 由于早期的配电网已经基本形成, 只能在原有配电网的基础上进行改造, 难度大, 要力争达到高自动化的目的, 做好统筹规划, 从装备上符合现代城市的发展要求,因此, 城市配电网电力装备的基本要求是技术上先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理、节约能源及符合环境保护要求。

第四篇：配电网停电计划优化分析

配电网停电计划优化分析

1、背景

配电网停电计划的管理是供电企业的一项重要业务，关系到电网的安全可靠运行以及供电企业的经济效益和社会效益。随着电网规模的不断扩大，设备数量增多，用电负荷也发生了快速增长，停电计划管理的复杂度越来越高，同时用户对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高，从而对停电计划管理水平提出了更高的要求。

在配电网停电计划流程管理方面，目前存在着任务复杂、临时性强、计划性弱等特点，由于分支线在调度管辖范围属于较薄弱的环节，分支线的设备变更、运行状态、检修管理、抢修管理主要由所属运维班组自行控制，流程和管理不规范。实现“统一指挥、协调运作、规范标准、安全高效”的停电计划流程管理能够有效提高线路供电可靠性。

在配电网停电计划优化排程方面，国内一些专家学者提出了不少解决方案，但基本上处于两个极端位置，要么相对简单，仅从停电计划影响设备的重叠范围进行计划的简单拟合，或从计划开工时间入手进行简单的时间排序，导致计划优化排程的结果不佳，可用性不强；要么考虑的太复杂，从影响停电计划拟定的各种要素入手，或从计划安排的各种合理性入手进行计划排程，而忽视了现有数据和外围系统的实际情况，以及系统的计算机实现难度，从而导致系统开发实现难度大，系统实用性不强。迫切需要从国内供电企业配电网停电计划工作的实际情况出发，考虑影响停电计划优化及排程的各种因素，结合现有外围系统的建设情况以及数据情况，建立更加实用、可行的停电计划优化排程模型，并且在计算机实现方面易于编程实现，具有较高的理论价值和现实意义。

2、现状分析

停电计划管理的业务流程比较复杂，从停电计划的拟定到实施，需要考虑的 1 / 13

因素众多，如：停电计划的影响范围、停电计划实施的安全性、停电计划对供电可靠性的影响，以及班组及施工队伍的物资和人员的工作量安排等。目前电力公司大多已经在生产管理系统（PMS）中建立了停电计划流程管理模块，停电计划业务处理流程图

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但停电计划编制工作主要还是通过人工编制、开会讨论等方式进行，对设备停电的频率及停电时间的控制不是很精确，导致重复停电或者停电时户数超标等问题，可靠性得不到保证；同时缺乏及时有效的信息支持和安全分析工具，导致对同杆架设和交叉跨越的线路是否遗漏了陪停计划、制定的停电计划中是否影响了重要用户和双电源用户、停电范围和停电时间是否与保电任务发生冲突等问题不能及时掌握，需要多次开会讨论甚至到现场进行确认，反复修改已制定的停电计划，工作量繁重，效率低下。

同时，停电计划安排涉及多个业务部门的协同工作，一份编排合理、考虑周全、安排有序的生产计划对安全生产工作至关重要。目前电力企业的停电计划安排主要以人工为主，相关人员的专业技术能力、工作经验、对工作的责任心直接关系到停电计划的优劣，会造成工作量安排不适当，工作出错几率大，人力资源浪费等情况。要保证计划安排的合理性和科学性，需要大量的有效信息的支持，目前难以对这方面的信息进行整合和集成，以至于难以实现停电计划优化安排、难以减少停电次数和停电时间。综上配电网停电计划管理水平的提升从管理流程和停电排程两方面进行优化。

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3、管理流程优化

配电网停电计划管理要掌握工作主动性，一方面做好问题分析工作，找出规律，在下一步工作中积极采取对策，做好控制。另一方面要通过制度做好具体停电计划管理的管控工作。

1、优化管理流程，坚持年、季度、月、周、日工作计划规范管理

（1）停电计划可在每年年末前（11月或12月前）由各单位根据城网、大修、技改计划预安排下一停电计划，由配电运检室统一汇总审核，于每年年初可行文下达。

（2）季度停电计划可由各单位根据工程进展和物资到位等情况结合计划按照季节特点在每季度最后一月的规定时间前编制并报运检室技术组详细下季度停电计划，经季度计划会平衡后以会议纪要形式下达。

（3）月度停电计划可参照季度停电计划，各单位结合下个月实际情况及上级安排的一些检修工作要求在每月下旬编制并报运检室技术组详细下月停电计划，然后经由生产、营销、调度等部门共同参与的月度计划会议平衡后，行文下达。（4）周停电计划是在月度计划的基础上，将月度计划具体分解、布置最终的执行计划，由运检班组在PMS生产管理系统内编制经生产主管部门审核后发布。通过实施年、季度、月、周工作计划组合管理，能够有效避免非计划停电和重复停电，达成较高的供电可靠性水平。

2、优化管理流程规范，规范停电计划审批发布流程

主要是根据“三集五大”战略管理体系将停役申请、新设备投运申请、配网设备异动、停电信息通知单结合审批流转的做法，实现停电计划规范化、流程化能够具有很高的可控性。

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运行班组技术组调度营销编制计划停役申请审核通过审核不通过新役设备投运申请审核通过审核不通过下达命令设备异动情况审核通过审核不通过通过通过下达调度计划停电信息通知单审核通过社会公布不通过PMS周计划编制审核通过发送95598中心不通过现场工作后回填送电信息发送95598中心终结

/ 13 节点说明：

（1）运行班组停电前10天同时发起发起停役申请，新设备投运申请、设备异动流程。

（2）技术组在收到申请后一天内结合月计划进行审核。

（3）调度部门在收到申请后一天内结合月计划进行审核，通过后下达调度计划。

（4）运行班组根据调度计划编制停电信息通知单，发技术组审核。（5）技术组审核停电范围和停电区域等内容后，通过营销部进行社会公布。

4、停电计划排程优化

通过对拟定的停电计划进行安全分析检查，在计划执行前及时进行安全预警，减少安全隐患；通过对停电计划进行捏合分析，进行合理进行排程，使得制定的停电计划更加安全、可靠、合理，减少用户的停电次数，提高供电可靠性。通过对停电计划进行排程分析，对调度、工区、施工单位工作量进行均衡分配，给出一个科学合理的停电时间安排方案。

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图例：停电计划优化排程系统功能架构

停电计划优化排程模型的建立主要从以下几方面进行考虑：

1、安全分析错漏检查

2、优化捏合

3、智能排程。

具体实现过程包括以下几个方面。

4.1停电计划安全分析检查

1.陪停分析

根据电网设备拓扑模型，检查停电范围里的设备，分析停电范围里的杆塔与其他线路是否存在同杆架设的情况，或导线段与其他线路是否存在交叉跨越的情况，如果存在同杆架设或交叉跨越的线路且又没有该线路的相关停电计划，则给出提醒，防止错漏，涉及的线路、设备应纳入停电计划影响范围中。2.保电冲突检查

工作人员再进行保电冲突检查的过程中首先要获取保电任务信息，目前一共 有两种方法，一种是从营销系统获取当前保电任务信息，一种是手工添加保电任务信息。保电冲突的目的是发现停电计划影响的用户中是否有保电用户，如果涉及保电用户再检查停电计划的执行时间与其保电期限是否有重叠，如有则保电和停电发生冲突，应将冲突的实际情况向有关部门反映，有关部门根据保电期限对停电计划的执行时间作出修改。3.双电源冲突检查

双电源检查工作的目的是为了保证在停电的情况下备用电源能够继续使用，从生产管理系统获取当前所有双电源用户信息，或手工添加双电源用户信息。检查停电计划的影响用户中，是否存在双电源用户的情况，如果有则给出提醒，提前做好预防措施，防止双电源同时失电情况发生。4.重要用户冲突检查

为避免配电网停电给重要用户造成重大经济损失，在停电计划中要对重要用户进行冲突检查。从营销系统获取当前所有重要用户信息，或手工添加重要用户信息。检查停电计划的影响用户中，是否存在重要用户的情况，如果有则给出提

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醒。

5.重复停电检查

重复停电检查是为了空值停电计划中影响用户被停电的数。设置规定时间内用户的允许停电次数，检查停电计划中影响的用户在规定时间内已经被停电的次数是否超过设置的允许停电次数，如超出，则给出提醒。6.可靠性检查

设置单个停电计划允许的最大停电时户数以及最大停电时间，检查停电计划的停电时户数是否超过设置值、停电时间是否超过设定值，如超出则给出提醒，修改停电计划执行时间。

4.2停电计划捏合

配网停电计划的捏合不是简单的对停电计划的不同部分进行联合，而是对停电范围内重叠的设备的停电计划进行捏合，在电网建设过程中，为了满足不同条件下的用电需求，会设置相同的设施，在配网停电中对这些相同的设施进行单独的停电，会加大执行配网停电计划的工作量，为了减少工作量就需要对这些设备进行整合处理。

检查所有停电计划，将停电范围有重叠设备的停电计划捏合在一起，捏合后的停电计划只是建立捆绑关系而并不是合并成一个计划，在排程的时候放在一起考虑。通过递归分析，如果停电计划已经是经过捏合后的，则取这一组计划的停电范围的并集，直到没有任何可捏合的情况时则结束

4.3停电计划排程

停电计划排程的目的是对当前所有停电计划安排最科学合理的工作时间，其中经过捏合的一组停电计划自动安排在同一天，排程时考虑因素有：

（1）在停电计划排程中，经过捏合的一组配电网配电网停电计划，要安排在同一天

（2）时间：在排程时首先尽量保留原有工作时间，同时考虑到不与保电任务冲突；

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（3）工作日和非工作日、调度的每天最大工作量以及施工单位的每天最大工作量。、当天调度的工作量不越限、当天施工单位的工作量不越限，在满足这些条件的情况下，尽量平均安排班组的工作量。

配网班组信息停电计划信息保供电捏合等信息数据来源数据预处理数据融合由不同数据形成配网停电计划排程优化信息针对目标及约束条件进行规化计算利用相关分析模型进行科学排程目标优化模型决策规则集成相关形成规则进行应用形成科学排程体系进行实际应用 / 13

优化目标：

1、协调电网中相关联设备及系统和用户停电时间的配合，尽量减少重复停电。

2、合理安排设备故障处理、检修等工作量，避免出现工作量过大、过小而引起的设备无法故障处理、检修和人力资源浪费的情况。

3、在满足约束条件的情况下，尽量减少对申报项目的调整

4、合理安排设备故障处理、检修的时间，以期达到所影响的负荷最小，从而减少因设备停电造成的停电损失。

（1）利用目标优化数学模型在约束条件的限制，求解最优停电计划排程 目标函数

i：班组数量

j:月度停电中当月的工作天数 Pij：当天班组需执行的停电计划数 P ：当月所有班组需执行的平均停电计划数

约束条件为：将停电计划均匀分配到每个工作日，使得班组的每日工作量不会出现多少不均的情况，即式中（Pij-P）的平方和最小。

目标结果为：班组在工作日中的工作数量合理、平均安排，避免出现某几天任务非常多，某几天没有任务的情况。

（2）利用目标优化数学模型在约束条件的限制，求解最优停电计划时间，使企业售电损失达到最小化，提供供电可靠性。相关指标：

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用户平均停电时间 = 供电可靠率 =

在进行停电计划排程时，可通过上下级设备停电停电时间的配合，避免重复停电和不必要的停电以减少停电次数；通过选择合适的负荷转移路径尽量将收到停电影响的负荷转移到其他线路以减少停电负荷；当停电负荷不能完全转移时，在不同的停电时间会对供电企业造成的损失差异较大，可通过优化设备的停电时间以降低售电损失。

目标函数

p：平均电价 N：停电设备总数 T：停电时段总数

Uit ：第t时段第i个停电设备的状况，取0时表示设备正常运行，取1时表示设备停电

Xi0和Xi：第i个设备的申报停电时间和执行停电时间 C：对申报停电计划每调整一个时段所造成的额外费用 λ：权重系数

Pit：第t时间段第i个设备停电所额外造成的停电负荷。由于不同设备的停电可造成同一个负荷点停电，因此在计算停电负荷时要避免这部分负荷重复计算。

约束条件： 1）同时停电约束

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在一个系统中，一次停电的问题要全面解决，不能发生重复停电问题，因此一些设备必须同时停电，在当月所有停电计划中，凡使用同一条线路相同节点停电，都认为是重复停电，在停电计划编排时，将重复停电计划安排在相同时间段内，即在次停电计划执行中，只允许停电一次。

Xi = Xj

式中Xi和Xj代表第i个设备和第j个设备的开始停电时间

2）互斥停电约束

在编排停电计划中，有些设备不能同时停电，例如互为备用的设备，因此不能将其安排在相同时间段内停电

Xj > Xi + Di-1 式中Di表示第i个设备的持续故障处理时间 3）资源约束

资源是指停电计划中运维班组、施工单位、检修人员等人员数量、技术能力、设备能力等。由于资源有限，同时进行停电施工检修、抢修的数量有限。

∑Uit < Mt 式中 i为所有设备集合中第i个设备，Mt为第t时间段可以同时停电进行故障处理的设备总数

4）停电计划中设备故障处理要持续进行

在停电计划中，某个设备停电以后，应保证故障一次性处理完，所以要保证停电计划设备故障处理的持续性

0, t=1,2……Xi-1

Uit= 1,t=Xi,Xi+1,…..Xi+Di-1

0,t=Xi+Di,…….T

5）不可更改的停电约束 不可更改的停电约束包括： 上级调度部门制定的停电计划 上月延续至本月的停电 重大事故停电等

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这类停电的起始时间可认为是确定的，与之存在的同时停电设备时间也不能更改，不能参加停电时间的编排 Xi=FTi 式中FTi为上级调度制定的停电时间

输入条件：造成负荷点停电的设备信息和相应的负荷点信息、各节点负荷预测信息、停电故障处理的班组施工队伍信息、各个设备最早开始和最迟开始故障处理时间，以及设备间的协调停电约束关系。目标结果：

满足约束条件的前提下，通过合理调整设备停电时间，一方面减少对原始停电申报计划的修改，另一方面最大限度的降低供电企业的售电损失。

四、总结

配电网停电计划优化是电力系统运行中一项十分重要的内容，科学、合理、高效的停电计划有利于提高电力系统运行的安全性、经济性和可靠性，能够提高企业的现代化管理水平和效益。需要综合分析配电网停电计划的制定原则和各种制约因素，提出了配电网停电计划优化模型及其计算机算法，为供电公司实施停电计划优化排程工作做出有益的尝试。

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第五篇：地市级供电局配电网通信技术分析

地市级供电局配电网通信技术分析

【摘 要】分析了配网通信承载的业务需求，多维度比较了光纤通信、中低压载波、无线专网、无线公网等多种通信技术，提出了各种业务的承载方式，为配电通信网络规划、建设提供参考。

【关键词】配电通信网；光纤通信；工业以太网

0 概述

配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施，而我国配用电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行水平仍未能达到国际水准。随着我国智能配电网系统建设力度的不断加大，选择合适的通信技术作为智能配电网的支撑是需要关注的重点。需求分析

配电通信网需要承载包括配电自动化、计量自动化、汽车充电设施管理、分布式电源管理、配网生产管理等业务。

配电自动化系统通过配电通信网实现开关站、环网柜、柱上开关、配电变压器等设备的信息采集和控制，对业务实时性要求较高，属于生产控制大区。10kV配电自动化单个终端带宽需求在20kb，按典型变电站汇聚带宽为1Mb左右。

计量自动化系统主要实现用户负荷、电量、电压等重要信息的采集和计量装置在线监测，对业务实时性要求较低，属于管理信息大区。单块电表每天上传数据至集中器，数据量约为几百b，单个集中器每天的数据量在10-100kb，按典型变电站汇聚带宽为1Mb左右。未来计量自动化系统将提高采集频度，并增加电压、电流、事件等多项数据，对通信速率的需求将提高。

电动汽车充电设施分为集中式充/换电站和充电桩两类，主要业务包含用电信息采集、运营管理、充电监控等。集中式充/换电站的通信带宽在10Mb左右，充电桩的通信带宽在20kb左右。分布式电源站点主要包括电能质量监测、分布式电源监测终端信息接入、电费计量等业务。10kV分布式电源站点流量在10kb数量级，0.4kV分布式电源站点流量在1k字节数量级。配网生产管理业务包括配电房视频监控、配电房门禁、配电房环境监测、配电设备在线状态监测等。

具体配电通信网需要承载的业务需求如图1所示：技术分析

为满足配电自动化等业务要求，必须对配电网通信技术进行分析，选择合理的通信技术保障配电网通信的可靠性、安全性和有效性。以下对配网通信可采用的主流技术进行逐一分析。

2.1 光纤通信技术

光纤通信的主要特点是传输容量大、传输距离长、抗干扰性强，可应用于配电房、配电线路等高电压强电磁干扰环境，是目前电力通信中广泛应用的通信方式，光纤通信可以分为多种通信技术：

1）SDH/MSTP组网

使用SDH/MSTP设备与光纤组成的光传输网络，是一种将线路传输及交换功能融为一体的综合信息传送网络。SDH/MSTP技术十分成熟，在电力通信网中广泛应用，缺点是设备庞大，无法满足配网通信的空间需求。

2）商用以太网交换机组网

使用商用以太网交换机与光纤组成IP网络，广泛应用于电网企业的调度数据网与综合数据网。在应用于配电网中，商业以太网交换机不具备在高温、潮湿、电磁干扰的工业环境中长时间连续可靠地传送数据的能力，无法满足配网通信的稳定性要求。

3）工业以太网交换机组网

工业以太网交换机组网方式与商用网络交换机组网方式相同，但组网设备采用的是工业以太网交换机。工业以太网交换机具有良好的环境适应性，并且针对工业传输信息长度较短、交换频繁、周期信息较多、非周期信息较少的特点做出了优化。

4）PON光纤通信技术组网

使用PON技术组网的无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT），以及一批安装于用户场所的光网络单元（ONU），在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。由于配网线路变更比较频繁，采用分光器需跟随变动，且设备性能不稳定，通信可靠性无法得到保证。

基于上述光纤通信组网技术的分析，建议采用工业以太网交换机方式进行组网。

2.2 中低压载波技术

电力线载波通信是电力系统通信的一种方式，其原理是将信号按一定方式调制后，用耦合设备注入输电线，利用现有的输电线传递信息。配电中低压载波通信优点主要有：灵活性大，可以连接任何测控点；成本低，利用输电线作为通信，无需额外架设通信通道。

受限于中压载波技术体制的影响，载波技术并没在在配网通信中大规模的应用，主要的缺点是：可靠性较低，配电载波通道的传输特性较恶劣，速率低可靠性不高；建设较难，中压载波设备主要有注入式和卡接式两种安装方式，前者需要停电、受干扰小、信号好；后者不需要停电，但受干扰大、信号差；运维困难，载波设备在运维管理需要一次专业支持。

2.3 电力无线专网技术

电力无线专网技术是电网公司采用主流无线技术建设的无线专用网络。电力无线宽带专网建设速度快，可很好地覆盖各类终端，实现末端用户的接入。电力无线专用还可以满足电力业务信息安全、实时性以及服务质量的需求，可以作为光纤通信最后一公里的补充。

电力无线专网的主要问题有：站址选择受限，而站点选址不好会导致网络覆盖受限，部分室内或地下室存在无线专网覆盖盲区；无线频率不够理想，且存在一定的不确定性；投资成本较高。

2.4 无线公网技术

无线公网技术是使用运营商提供的GPRS、CDMA 3G和LTE 4G等通信技术来传输配电网的业务。无线公网组网速度快，适合布局在偏远或者零散的终端，应用于对通信速率、时延、中断率、安全性等要求不严格的场景。

无线公网主要缺点是：无线公网技术由于存在资源的竞争性、易受环境因素干扰，一般时延较大；运维困难，电网企业无法监控无线终端、无线链路的运行情况，在运行维护过程中完全依赖运营商，造成故障发现和处理不及时的现象；费用过高，由于配用电终端数量迅速增加，运营商的租赁费用也迅猛增加。

2.5 主要通信技术对比分析

针对以上描述的各种通信技术，图2中进行多维度的简要对比分析：

从表中的分析对比综合得出，光纤通信技术具备传输容量大、传输距离长、抗干扰性强、安全性好、具备保护机制等优势，应以光纤通信技术中的工业以太网交换机组网方式作为配网通信的主用技术，并采用环形拓扑结构形成通道自愈保护环。

对于具体业务，配电自动化智能分布式配电终端与“三遥”终端、大客户负荷管理终端、配变监测终端、低压集抄集中器终端均应优先采用光纤通信方式承载，保证通信可靠接入。配电自动化“一遥”、“二遥”终端、计量自动化终端以无线公网通信为主，已有专网通信覆盖的优先选择专网通信方式。

在光缆无法敷设的区段，配电自动化智能分布式配电终端与“三遥”终端、大客户负荷管理/大客户负荷控制终端、10kV分布式能源站、汽车充电桩管理接入优先采用无线专网方式承载，宜配置一条无线公网通信通道作为备用，不具备专网条件，可采用无线公网通信承载，应配置双网双待无线通信终端。无专网覆盖的配变监测终端、低压集抄集中器终端采用无线公网通信方式，配置一条无线公网通信通道。

不建议大规模电力线载波组网，在光缆、无线通信无法覆盖的业务，可用电力线载波作为补充方式承载业务。已建设无线专网的地区应充分利用无线专网，配网自动化、计量自动化等业务终端逐步调整为无线专网通信方式。结论

智能配电网及相应的配电网通信网络是当前电力行业的重点建设内容，本文从智能配电网业务及通信需求分析出发，解析了配电网通信的主流技术，选择光纤通信为主，无线公网、无线专网为辅的组网技术，为配?通信网络规划、建设提供参考，实现智能配电信息的安全、可靠传输。在接下来的配网通信的规划建设中，应持续关注宽带电力线载波通信与北斗系统在配网通信中的应用。