趙 娜
（國網陜西省電力有限公司延安供電公司供電服務指揮中心，陜西 延安 716000）
0 引 言
配電網故障搶修是電力系統安全穩定運行的重要保障。隨著電力市場的不斷發展，電力客戶對電力服務的要求越來越高，不僅需要提高電力供應的可靠性和質量，還要及時處理電力故障[1]。因此，如何提高配電網故障搶修的效率和質量，減少故障對電力客戶的影響，成為電力行業的一個重要課題。配電網故障搶修涉及多個環節，如故障檢測、故障定位、故障隔離、搶修指揮、搶修執行以及供電恢復等。在這些環節中，信息的獲取、傳遞和處理至關重要[2]。基于此，文章研究配電網故障搶修中的可視化通信技術應用，希望能提升配電網故障搶修的效率，提高電力客戶的滿意度。
1 可視化技術在配電網故障搶修中的應用
為保障電力系統的安全穩定運行，提高電力客戶的滿意度，需要對配電網故障展開搶修。傳統的配電網故障搶修信息系統依賴于人工錄入、電話通知、短信發送等方式，導致信息傳遞的延遲、不準確、不完整，造成搶修指揮人員對故障現場的認識不足，搶修人員不能清晰掌握故障原因和處理方案內容，電力客戶不能及時了解故障處理進展和供電恢復時間[3]。信息化技術的發展為配電網故障管理提供新的技術手段和管理模式，可以利用可視化技術將配電網地理空間的數據信息集成于配電網故障搶修管理平臺，實現配電網故障搶修的可視化和智能化。
2 配電網可視化故障搶修和管理系統的開發
2.1 開發配電網故障搶修和管理系統的必要性
2.1.1 適應電力市場的發展需求
隨著電力市場的競爭日益激烈，供電可靠性成為衡量一個電力企業競爭力的重要指標。配電網故障搶修和管理系統可以快速定位故障，提高搶修效率，縮短停電時間，從而提升供電可靠性，增強企業的市場競爭力。隨著智能電網技術的不斷發展，對于配電網的智能化管理需求也越來越迫切。配電網故障搶修和管理系統可以通過信息化手段實時監測、分析和控制配電網，提高配電網的智能化水平，滿足智能電網的發展需求[4]。同時，利用可視化技術和移動通信技術開發的配電網故障搶修和管理系統，可以實現故障信息的快速獲取、傳遞和處理，提高故障搶修的響應速度和處置效率，增強故障搶修的透明度和客戶服務的互動性，滿足電力市場的發展需求。
2.1.2 提升配電網的安全穩定運行水平
通過安裝傳感器、無人機巡檢以及人工巡檢等方式，可以實時獲取配電網的運行狀態數據、故障發生的位置和類型等信息。這些信息對于后續的故障搶修和管理至關重要。而利用可視化技術和移動通信技術開發的配電網故障搶修和管理系統，可以實現故障的快速檢測和定位、故障的快速隔離和供電恢復、故障的快速處理和案例推薦以及故障的快速分析和評估，提升配電網故障搶修的水平，保障配電網的安全穩定運行[5]。
2.1.3 促進配電網的智能化和信息化建設
配電網智能化和信息化建設的目標是實現配電網的自動化、數字化、網絡化以及智能化，提高配電網的運行效率和服務水平。利用可視化技術和移動通信技術，構建一個集故障檢測、故障定位、故障隔離、搶修指揮、搶修執行、供電恢復以及客戶服務等功能于一體的配電網可視化故障搶修和管理系統，實現配電網故障搶修全過程的可視化、智能化和信息化，促進配電網的智能化和信息化建設。
2.2 配電網可視化故障搶修和管理系統的結架構
配電網可視化故障搶修和管理系統架構如圖1所示。
2.2.1 數據采集層
數據采集層主要由各個配電網設備和傳感器組成，包括多功能電力儀表、微機綜合保護裝置、變壓器溫控儀、直流屏、母排溫度傳感器、環境溫濕度傳感器、剩余電流互感器、電氣火災監控主機、視頻監控攝像頭以及門禁系統等。這些設備和傳感器通過不同的通信協議和通信方式，如無線通信和光纖通信等，將配電網的運行數據和故障信息實時上傳至數據處理層。
2.2.2 數據處理層
數據處理層主要由服務器、數據庫、中間件及應用軟件組成。服務器包括數據采集服務器、數據存儲服務器、數據分析服務器、數據處理服務器以及數據展示服務器等。這些服務器和軟件可以通過網絡進行連接和交互，實現對采集數據的存儲、分析和處理。例如，數據采集服務器負責接收和轉發數據采集層的數據；數據存儲服務器負責將數據存儲于數據庫；數據分析服務器根據數據信息進行故障檢測、故障定位、故障隔離、故障處理以及故障評估等操作；數據處理服務器根據數據信息開展故障隔離控制、故障處理指令下發、故障案例推薦、故障分析報告生成等工作；數據展示服務器負責將數據處理后的結果以圖形或圖像的形式發送到數據展示層。
2.2.3 數據展示層
數據展示層主要由各種終端設備和用戶界面組成，包括計算機、手機、平板、大屏幕、地圖、圖表、圖標以及動畫等。這些終端設備和用戶界面利用網絡接收由數據處理層處理后的數據，實現對配電網故障搶修全過程的可視化展示和交互操作。計算機可以通過瀏覽器或客戶端軟件訪問數據展示服務器，查看配電網的運行狀態、故障信息、故障處理方案、故障案例以及故障分析報告等。手機和平板可以通過移動App 訪問數據展示服務器，獲取故障信息和供電恢復時間，反饋故障處理進展和結果，提出故障咨詢和投訴。大屏幕可以通過支持高清多媒體接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI）或無線投屏方式接收數據展示服務器的數據，顯示配電網的運行概況、故障統計、故障分布等。地圖可以通過地理信息系統（Geographic Information System，GIS）技術將配電網的設備位置、故障位置、搶修人員位置等信息在地圖上用不同的顏色和圖標表示出來；通過可視化技術將配電網的故障頻率、故障時長、故障影響范圍、故障處理效率等指標在圖表上進行展示；通過可視化技術將配電網的故障類型、故障原因、故障級別等信息在圖標上進行展示；通過可視化技術將配電網的故障隔離方案和供電恢復方案在動畫上進行展示。
3 配電網可視化故障搶修和管理系統的業務流程
分析配電網可視化故障搶修和管理系統的業務流程，繪制配電網可視化故障搶修和管理系統的業務流程，如圖2 所示。
圖2 配電網可視化故障搶修和管理系統的業務流程
3.1 故障檢測和定位
當配電網發生故障時，數據采集層的設備和傳感器將故障信號上傳至數據處理層的數據采集服務器，數據采集服務器將故障信號轉發至數據分析服務器，數據分析服務器利用知識圖譜中的調度知識和故障處理知識，分析故障信號，判斷故障類型、故障原因和故障位置等信息，并將故障信息發送到數據展示層的計算機、手機、平板等終端設備，實現故障的快速檢測和定位。
3.2 故障隔離和供電恢復
當故障信息到達終端設備時，搶修指揮人員和搶修執行人員可以通過圖形或圖像的方式直觀了解故障情況，根據故障信息和供電需求，選擇最優的故障隔離方案和供電恢復方案，并將方案發送到數據處理層的數據處理服務器。數據處理服務器會利用知識圖譜中的業務流程知識，驗證和優化方案，并將方案下發到數據采集層的設備和傳感器，實現故障的快速隔離和供電的快速恢復。
3.3 故障處理和案例推薦
當故障隔離和供電恢復完成后，搶修執行人員需要處理故障設備，終端設備會根據故障類型和故障特征，從知識圖譜中匹配最合適的故障處理方案，并以圖形或圖像的方式展示給搶修執行人員。同時，終端設備會根據故障相似度和故障效果，從知識圖譜中推薦最有價值的故障案例，并以圖形或圖像的方式展示給搶修執行人員，實現故障的快速處理和案例的快速推薦。
3.4 故障分析和評估
當故障處理完成后，搶修執行人員需要及時反饋故障處理的進展和結果。終端設備會將反饋信息發送到數據處理服務器，而數據處理服務器會將反饋信息存儲于數據庫，并將反饋信息發送到數據分析服務器，數據分析服務器會利用知識圖譜中的故障處理知識和業務流程知識分析故障數據，計算故障頻率、故障時長、故障影響范圍以及故障處理效率等指標，并將指標發送至終端設備，實現故障的快速分析和評估。
3.5 客戶服務和滿意度
當故障分析和評估完成后，搶修指揮人員需要總結故障處理的效果，以便后續改進。數據展示層的終端設備會將故障分析報告和故障評估結果發送到電力客戶的終端設備，提高故障處理的透明度和客戶服務的互動性。
4 結 論
文章構建配電網可視化故障搶修和管理系統，可以實時監控配電網運行狀態，準確檢測和定位故障，快速指揮人員進行搶修，同時結合大數據和案例庫推薦最優解決方案。該系統不僅可以縮短故障處理時間，降低配電網故障率，提高搶修和供電恢復效率，確保用電安全性和可靠性，而且可以積累故障案例數據，并進行深入分析評估，不斷提升系統智能化水平和自主學習能力。配電網可視化故障搶修和管理系統推動配電網向信息化、數字化、智能化發展，實現故障防治全過程的精細化管理，對促進電網安全高效運行具有重要意義。未來，需要不斷優化完善業務流程，豐富案例庫，并積極推廣應用，以發揮系統效能，助力電力系統高質量發展。
