配电网工程数字化管理探究

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摘要：近年来，配电网投资增长较快，配电网工程建设任务也日益繁重。针对配电网工程投资管理不够精准、过程管控较为粗放等问题，基于国网SG－UAP平台，将配电网工程建设过程中的基础数据和安全管控内容进行一体化构建，提出配电网工程精益化管控系统设计思路，实现配电网工程精准投资、现场安全精细管控、建设过程精益管控。

关键词：全过程；工程安全；数字化

0引言

配电网作为我国电网的关键组成部分，承担着供电的重要任务，配电网工程的质量直接影响供电安全。在配电网工程施工过程中，涉及人员、设备、物资等诸多因素影响，存在管理人员力量配置比不足、项目信息不清晰、现场作业不规范、管理措施落实不到位等诸多问题。如何在配电网工程中灵活运用信息化手段将工程数据融合并共享，开展科学合理的安全管理活动成为重点关注的话题。

1配电网工程数字化管理需求分析

1．1对配电网工程精准投资的需要

由于部分配电网的改造情况和成效掌握不完全，因此存在同一线路多次改造、重复改造的现象。同时，对当前配电网设备的健康情况无法完全掌握，不能精准定位重复跳闸、长期重过载、低电压等配电网薄弱设备，导致配电网工程项目的立项缺乏足够的数据支撑，无法实现将有限的资金投放至亟待解决的问题上。

1．2对配电网工程施工安全管控的需要

配电网工程具有点多面广、地域分散、工作环境复杂等特点，现场作业的流程较繁琐，人员流动性也较大。施工单位安全意识薄弱，作业水平也参差不齐，导致施工现场安全措施管控不到位，现场作业人员对安全风险及隐患点不够了解，野蛮施工等。

1．3对配电网工程全过程精益管控的需要

配电网工程项目多、过程长，由于缺乏必要的技术支撑手段，因此无法实时掌握物资和服务采购情况、实际施工进度情况等，满足不了精益化管理要求。同时，施工单位的施工工艺标准化执行力度不足，目前采用人工抽查的方式进行质量管控，对于隐蔽工程的质量和工艺更是无法评估，导致施工质量难于掌控。

2配电网工程精益化管控系统设计

2．1系统架构设计

配电网工程精益化管控系统主要由底层的数据层、平台层及基于平台层的应用层组成，其中数据层包括数据集成和数据融合两个部分。系统架构设计如图1所示。（1）数据集成。对生产实时管控系统、PMS、ERP、GIS、标准化设计管理系统和现场作业安全管控系统等系统的数据进行集成。（2）数据融合。采用Oracle数据库为系统提供数据库服务。与集成的系统进行数据融合，获取或推送配电线路和配变的运行数据及事件信息、设备台账、需求库项目、计划库项目、物资／服务采购信息、GIS图模信息、设计成果、施工计划、参建单位及人员和资质信息、两票信息等。（3）开发平台。采用BEAWebLogic中间件服务器提供应用服务，并基于SG－UAP平台的图形插件、GIS插件、工作流服务、报表服务、消息服务为系统提供应用。（4）系统应用。应用层是面向具体的应用，采用统一的界面管理、权限管理和认证平台，实现相关信息的集成与共享，为各个单位提供项目全周期管理和分析，包括项目立项辅助、项目前期管理、工程施工管理、工程竣工管理等。

2．2系统人员及角色权限功能设计

配电网工程具有数量众多、项目相关人员数量多、人员流动大等特点，为提供高效、稳定、专业的账号及角色权限管理功能，本文应用专用的登录控制模块对登录用户进行身份识别和鉴别，同时根据业务角色不同授予不同的操作权限。系统人员及角色权限功能设计如图2所示。（1）施工人员。在施工计划未上报之前对施工前期的资料进行维护，包括审查备案、两票管理、现场勘查等。计划下达后，按照施工工序时间完成工程的现场实施，包括现场环境校核、施工开始、班前会、开工申请、班后会、施工结束。工程完成后，在线申请自验收。（2）监理人员。线上开展监理审核许可、监理旁站、监理到岗到位、监理查看等。监理审核许可包括日计划执行许可及施工前期资料审核，监理日计划执行审核包括监理开工许可、隐蔽工程验收审核、问题整改创建集许可等，监理可查看拆旧物资、登杆许可、工程交底等。（3）业主人员。查看项目各类基本信息、过程信息，可查看工程总体情况、日计划、两票十制一单等。审核隐蔽工程和问题整改情况及到岗打卡等。

2．3系统技术路线

配电网工程精益化管控系统技术路线遵循JavaEE技术体系，采用组件化、动态化的软件技术，利用一致的可共享的数据模型，通过一体化企业级平台的应用集成，实现各接口组件能够在企业内的协同工作、各层次上集成，实现数据共享和重用，以满足业务需求。技术选型原则见表1。

3配电网工程精益化管控系统应用实践

3．1项目精准投资

以配电网实时数据为基础，建立评估配电网供电能力及运行水平的指标体系，利用权重记分评估法对配电网架和设备健康水平等进行评估，将电网薄弱设备列入改造项目池中，为精准投资改造提供科学的参考依据。评估指标体系如图3所示。在故障。又因P55＝1，则考察节点5所在行，有P56＝1，再考察节点6所在列，有P66＝0，故根据第一个判据判定节点5和节点6之间存在故障。又因P88＝1，则考察节点8所在行，有P89＝1，再考察节点9所在列，有P99＝0，故判定在节点8和节点9之间存在故障，节点1、节点2、节点5、节点6、节点8和节点9的开关跳闸，节点1和节点2、节点5和节点6、节点8和节点9之间的终端单元进行通信，跳闸成功即完成故障隔离。隔离故障后节点3与节点4、节点2与节点5之间的负荷供电被迫中断，此时闭合联络开关即可恢复供电，完成网络重组。通过上述算例可看出，通过建立相应矩阵进行故障定位与隔离，能达到快速、准确的定位目标，且计算量和存储量较少。

4结语

随着电网规模的不断扩大，配电网故障定位隔离时需收集大量设备的信息，尤其在综合能源互联网中，对大量信息的收集与快速处理往往存在较大困难且必要性不大。为此，本文结合互联网中边缘计算的思想，提出了基于综合能源互联网的配电网故障定位与隔离方法，设计了配电网故障定位的模式，在节点上直接提取所需数据，无需进行主站与边缘节点之间的数据交换，利用网络矩阵算法实现了快速、高效的定位，且计算量少，最后通过算例验证了该方法的可行性。

作者:戚振彪 周远科 凌松 俞飞 单位:国网安徽省电力有限公司