智能电表在低压电网故障抢修的应用探究

摘 要： 探究如何将智能电表上传的用户停电事件信息实时接入TCM系统，藉此对低压电网故障电源点进行准确定位，将以往用户电话报修再行安排的被动式故障抢修转变为主动获取故障信息进行处理的主动式故障抢修，提高工作效率和故障抢修速度，减少抢修资源的不合理安排，提高供电质量和客户满意度。

关键词：智能电表；低压电网；用电信息采集

引言

浦东电网现有的低压故障抢修流程需要被动地从居民电话报修得到失电情况，并且依赖于社会抢修工程队的现场查勘来确认故障跳闸电源，社会工程队只能通过不全面的用户报修信息来判断故障电源点，由于人员专业素质参差不齐且人员流动性大，所以故障电源点判断准确率较低，客观上造成了抢修时间延长。

故障抢修管理系统（TCM）现已成为上海市电力公司故障抢修业务处理不可或缺的应用系统，可处理来源于 95598、调度登记的故障，覆盖全电压等级。低压电网故障主要依赖于 95598接用户报修后人工填写和上报工单，目前未能实现先于用户报修的故障预判。

随着国网智能电网工程的不断推进，智能电表在用户端计量采集得到了广泛应用。智能电表具备采集、监控用户的用电情况，并能及时将这些信息上报用电信息采集系统。如何将用户用电事件信息实时接入TCM系统，实现用户用电信息在故障抢修相关信息系统中的共享，是一个亟待解决的问题。

1 系统现状及构想

上海电力公司已建设的配网自动化自动、用电信息采集系统、TCM故障抢修管理系统和IDP综合数据平台，为用电告警信息的系统间集成和部门间共享提供了信息化支持。

1.1 用电信息采集系统

用户信息采集系统主要包括采集终端（如：电能表、集中器）、通信方式和主站系统。通过前端终端装置采集用户侧用电信息，并通过光纤或短距离传输技术实现数据信息的传输，并由主站系统负责对数据进行处理。

1.2 故障抢修管理（TCM）系统

故障抢修管理（TCM）系统于2010年上海世博会前夕投运，实现了故障抢修工作“统一信息平台、统一流程” 的综合管理功能，TCM已有的故障管理、辅助分析、资源分派、工作管理等模块为支撑，启动故障抢修综合指挥系统建设，进一步从“统一指挥”角度为故障抢修业务提供支撑，实现抢修指挥及日常事务管理业务的覆盖。

1.3 IDP综合数据平台

IDP综合数据平台接入SCADA、配网自动化等系统，提供多种接口和服务，实现生产控制大区和信息管理大区间相关系统的数据共享和应用集成。

1.4 主要存在问题与构想

基于上海市电力公司对于用电信息的管理要求和现有相关系统分析，配网自动化系统和故障抢修管理系统已实现电网故障信息和高压用户信息的集成和共享。反观影响低压用户的非电网故障，尽管用电信息采集系统在某些试点地区实现用户停电事件的记录，故障抢修管理（TCM）系统也已经实现故障登记、资源派工、故障定位等，但两大系统之间仍旧没有实现用电信息（停电、失压告警信息）的集成，未能实现非电网故障的预先识别、快速定位和基于此的故障自动登记。

如能将上述信息壁垒打通，依托TCM系统，对智能表计提供的用电采集信息进行接入，从而掌握用户侧用电情况，在TCM内建立基于智能电表上传信息的低压故障判断规则，从而对故障电源点的自动预判、精确定位，并将相关用户和设备信息自动生成抢修工单，提高工作效率和故障抢修速度，减少重复派工情况，提高供电可靠性和客户满意度，是对故障抢修管理的有效支持，可全方位提升电力公司故障抢修工作水平。

2 系统体系结构设计

2.1 系统总体构架

故障抢修管理系统集成供电侧配网自动化系统的实时数据及售电侧用电信息采集系统采集的用户事件，应用于快速故障诊断及定位等功能。配网自动化系统已经与故障抢修管理系统实现了运行数据的集成，本次研究主要解决用电信息采集系统与TCM系统的用户事件集成问题。

2.2 技术架构

配网自动化系统实时数据通过通过其部署于信息管理大区的WEB服务对外提供实时数据，综合数据平台（IDP）的配网自动化采集服务每隔4秒通过配网自动化数据服务获取实时数据并存入IDP中央数据库，故障抢修管理系统每隔30秒通过IDP数据查询接口获取最新的实时数据，并经过消息服务组件，将数据推送给应用服务，供客户端调用。用电信息采集系统事件服务每隔1分钟从数据库中读取最新的用户事件信息，通过Webservice推送到故障抢修管理系统，并推送给前台客户端。

2.3 系统接口设计

TCM与IDP的接口、IDP与配网自动化的接口都已实现。TCM与用电信息采集系统基于Webservice技术采用推送的方式进行数据交互。用电信息采集系统事件服务周期性从其数据库中读取最新的用户事件，采用规范的格式封装，调用TCM的事件接收接口服务推送给TCM。

3 应用的试验方案和试验结果

3.1 试验目的

本试验用于验证用电信息采集系统上报故障信息试点工程，在张江紫园小区试点多种低压电网故障时，用电信息采集系统能按照要求及时上报故障信息，TCM系统能自动判断归并故障，反映故障类型与故障范围。

3.2 试验条件说明

张江紫园小区为浦东电网内的光纤到户示范小区，具备良好的设备硬件条件。在电网一次接线方面，该小区属于典型的“环网箱变-分支箱”接线方式，对于试验成果的应用具有一定的普遍性。

3.3 试验内容及试验对象

3.3.1 试验内容

张江紫园橙箱变在正常运行方式下，故障试验内容主要有：

1）单户（申江路7171弄11号）三相失电故障试验。

2）低压2号开关（同一分支箱下）三相失电故障试验。

3）模拟配变三相失电故障试验。

3.3.2 恢复供电试验

1）配变三相失电故障试验完成后，先恢复申江路7171弄8号，即2号低压开关下用户仍失电，TCM判断情况。

2）继续恢复申江路7171弄11号的供电，即申江路7171弄12号单户失电，TCM判断情况。

3.4 试验结果

TCM对各试验内容反映故障情况。TCM对于各项试验内容均能产生相对应的工单，且用户信息和故障电源分析正确。

4 结论和展望

用电信息采集数据在TCM应用探究在国内是首次尝试，从试验结果来看，达到了预期的效果。不过，配电电网的一次接线方式复杂，各种配电设备种类繁多，除了张江紫园这种条件较好的小区外，更多的是由杆上变压器、箱式变压器等发散式的配网结构，其低压故障类型判别的信息获得受到的制约因素就比较多。比如智能电表采集信息的上传通道是否畅通、电表与用户信息是否匹配等。如果能保证用电信息上传的及时性和可靠性对于现有的低压故障抢修模式将是一次重大的变革。

目前，浦东电网配网自动化系统（FA）已经与故障抢修管理系统（TCM）实现运行数据的集成，如果用电信息采集数据在TCM应用成果能够得到推广，那么将实现从低压400V至10千伏等级配电电网故障实时监控和快速判断的全面覆盖。

作者简介：

胡年平（1984-），男，大学本科，助理工程师，从事电网调度工作。