配网作为供电环节的末端，负责直接给用户供电，配网运行管理水平直接影响客户用电体验。然而，配电网设备多、覆盖范围分散以及业务烦琐，作为配电网主要供电的传输纽带，配电网网架的深入分析往往需要依靠强大的配电网智能分析手段作为支撑。针对目前配网设备规模庞大及设备连接和分布情况复杂的现状，整个配电网的网架分析管理仍依靠人工搜集、分析与管理决策，计算机只起到辅助决策的作用，导致配网业务线工作量庞大、管理效率低下以及网架的管理决策不精准。
本文将全面分析目前配网网架存在的问题以及制约配网网架发展的主要问题，提出基于电力大数据和多数据融合的配网网架智能分析方法，应用智能算法多维度分析配网网架存在问题，为实现配网精准投资、透彻分析配网网架存在的问题提供可行的方法。
1.配电网网架分析存在的问题
智能配电网的建设首先需要梳理当前配网网架结构，输出电网薄弱环节，才能实现电网的安全运行和优质供电。然而，针对市、区供电局的设备规模量与设备线路数，区域配电网相关分析需要人工搜集多系统数据，工作量庞大，也难以保证效率和准确性，也就难以挖掘配网网架的结构问题、配网薄弱点等网架问题。目前，配电网的配网网架主要存在以下几个问题。
（1）配网报表人工统计工作量大。配电网的管理需要依靠数据分析结果进行管理决策，然而配网数据量庞大，人工统计量烦琐且准确性较低，耗时费力。
（2）多专业数据分布零散、难以应用。配电网的分析以及管理需要结合多部门业务数据对整个配电网运行情况进行分析，透视配网管理存在痛点与问题。然而，多部门多专业的数据往往分布在各业务部门，无法互联互通，数据难以应用，制约了配电网管理水平的提高。
（3）配电网调度运行缺乏智能决策支持。在面对大面积停电特别是紧急情况下，传统依靠电力调度员人工进行决策分析很难满足时效性、准确性的要求，亟需系统基于当前电网运行状态，实现快速复电方案的智能生成。
（4）配电网不可观、不可测。配电网运行管理缺乏统一展示的工具，很难全面去统计和分析配电网运行及业务方面存在的问题，对于配电网的管理缺乏全面可视化展示的工具。
2.电力大数据的融合与应用
电力大数据的融合与应用的思路是通过多业务系统底层数据的接口融合，实现底层数据的互联互通，从而将电力各业务各流程节点等数据进行整合，经过大数据的清洗与过滤，实现数据的字段标准化、形式标准化、内容标准化和数据内容标准化，从而使得各业务与算法的应用能够适用，通过智能化实现机器代人，提高效率。
基于电力大数据的配网网架智能分析方法是结合6+1资产系统及营销系统、计量系统、配网主站及主网SCADA等多系统的数据集成，利用大数据应用技术进行数据有效关联和智能分析，同时利用XML解析技术实现单线图CIM模型的深度解析，实现配网线路结构数据的精确获取；同时，多业务系统的数据集成关联到等配网线路的台账数据和运行数据。通过数据清洗及大数据分析实现配电网各个维度数据的有效关联，为配电网的智能分析提供数据支撑。
3.区域配网网架的智能分析
电力大数据的融合为区域配电网网架的智能分析提供了基础条件。在保证电力大数据的准确性下，能够利用电力大数据进行数据的有效关联和智能分析，基于电力大数据的配网网架智能分析方法就是利用电力大数据应用技术进行数据有效关联和智能分析，创新引入智能分析手段，实现配网网架分析，对配网网架结构、网架异常、风险点、薄弱点等进行智能识别，能够全面揭示错综复杂的配电网运行情况，实现智能识别网架异常并进行闭环问题管理，利用多维可视化交互技术，直观形象地呈现配网网架结构、线路自动化水平、配网风险点等智能分析结果，为配电网安全稳定运行提供辅助决策支持，从而实现配电网运行管理的可视化，进而推动配电网网架优化，提高配电网风险管控以及应急处置能力，同时为配网规划、配网风险管控、转供电、应急处置、配网检修、客户服务等提供基础技术支撑。其中，区域配网网架的智能分析包括以下方面。
3.1配网开关及分段智能分析
通过区域配网网架的智能分析，将底层XML图模进行解析后能够自动获取线路上开关的拓扑情况，并对开关上下游逻辑关系以及开关后段从属配变数与用户数进行关联，实现对配网开关以及分段的智能分析。配网开关以及分段智能分析包括10kV线路供电用户数的分布统计，实现对配网线路用户数的区间分布统计；10kV站外开关供电用户数及配变数智能分析，主要包括对10kV配网线路站外开关后段以及站外开关区间的用户数以及配变数的智能分析。通过该维度的分析，智能与自动揭示配网网架线路用户数较多、配网开关分段不合理以及配网开关区间配变较多等问题。图1为10kV线路供电用户数分布智能统计页面。
图1 10kV线路供电用户数分布智能统计页面
3.2配网线路环网点问题智能分析
配网线路环网点分析是配网网架分析的重要组成部分，配网线路环网点分布的合理性和设置可用性关系到整个配电网的转供电能力与灵活性。通过智能分析，能够实现对公用线路环网点数量的统计，自动诊断出环网点过多的线路；同时针对环网点数量为0个的单辐射线路进行管理上的揭示；通过关联配网资产系统的底层台账数据，能够自动揭示跨所联络的环网点与设置在用户资产的环网点数量，进而自动呈现配网线路环网存在的管理风险；另外，对于配网线路环网点为非自动化的开关和非联络开关也能一一呈现，推动了对配网线路环网点的智能化分析。通过对配网线路环网点问题的多维度呈现，实现了对配网线路网架的问题揭示，推动配网环网点的整改与改善，推动配网网架与配网线路实现方式转化的最大灵活性，在发生主网负荷控制或应对故障时能够快速转供电，恢复用户供电。
3.3配网线路同变电站同母线联络情况智能分析
通过关联主网SCADA系统以及配网的多业务系统整合，能够一一呈现10kV配网线路的联络线路从属同一变电站或同一10kV母线的情况，配网线路从属同变电站联络意味着在发生变电站全站失压时无法实现恢复供电，配网线路从属同一10kV母线联络的情况意味着在发生该10kV母线失压时无法实现恢复供电，该类别网架问题的揭示能够改善在发生主网故障时的应对能力，从而推动配网网架的完善与健全；同时，本维度智能分析能够针对变电站10kV线路联络比例情况进行揭示，可对全变电站所有10kV线路联络情况进行智能分析，智能揭示在发生主网全站失压或者紧急负荷控制时，能够转出本站的线路情况比例以及具体清单，在面上能够实现对配网坚强网架的全面分析和管控。
4.结语
配网网架智能诊断、运行水平和供电能力的整个分析过程中有很大一部分工作是复杂、烦琐的计算。而随着电力行业的飞速发展，配电网的网络结构越来越复杂，配网运行分析评估所需的计算工作量也日趋庞大。如果仅仅依靠传统的规划方法对这些基础数据进行分析和整理并管理好相关的派生数据，不但耗费大量的时间，而且造成人力资源的浪费，且难以保证准确性和科学性。因此，应用电力大数据的高度融合，通过智能算法去分析整个配电网网架的合理性，自动揭示配网网架的薄弱点与存在问题才是正确的方向。本文通过探讨电力大数据的融合，并提出从多个维度对配网网架进行智能分析，以系统推动配网网架的完善与发展，从而保证配网的精准投资，为复杂配电网的网架分析提供技术路线以及有力的支持。
作者：邝梓佳
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第22期
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