1．项目实施的背景:丽江作为世界知名的旅游城市，电力供应已成为古城古镇居民、经营者及游客最为关注与敏感的话题。每年春节、国庆等旅游旺季，造成用电负荷大幅增加，变压器、供电线路过负荷、过电流的情况屡有发生，造成停电较多。2015、2016春节、国庆期间产生多起95598、12398投诉。为了做好古城古镇“两节”保供电工作，丽江供电局在古城新增配电设施、改造项目，以解决供电能力问题，但是但还是满足不了用电负荷增长与短期用电高峰期用电需求，同时在2017年春节丽江供电局组织党员服务队、青年服务队在古城、古镇开展配电运维巡视检查，对供电设备进行电流、电压、温度等运行数据监测工作。提早发现隐患，及时处理故障。2017年春节未发生95598及12398投诉事件，但是组织大规模党员服务队员进行“两节”保供电的服务模式，投入的人力成本较大，而且不能做到及时、精确，也造成了一些监测不及时、分析结果有偏差，造成设备损坏事故的发生。将“两节”保供电工作从“人海战术”转化为“专业化服务”，提升工作效率，提高配电网监测效率与准确率，提前发现隐患并及时处理，减少停电、提升客户满意度成为了丽江供电局需解决的重点与难点，为此，丽江供电局在大研古城、束河古镇配电网系统内开展配电网在线监测技术研究，实现大研古城、束河古镇配电网的供电设备和电缆线路电流、电压、负荷、温度等运行数据的在线监测和分析，建立配电网在线监测与运维管理系统，提高保供电服务水平。 2．项目详细内容:2.1 系统构架 系统构架根据配电网电压等级及可靠性要求分10kV及400V两个部分组成，10kV部分为配电网关键设备工况分析系统，400V部分为低压配电网在线监测与管理系统。 2.1.1 配电网关键设备工况分析系统 系统总体架构分为五层，即展现层、应用层、接口层、数据层、基础支撑层。基础支撑层提供基础物理设备支持，数据层实现关键数据数字化存储，接口层为系统各应用提供统一数据交换支持，应用层实现各个具体测试功能，展现层为用户与系统交互提供支持。 2.1.2低压配电网在线监测与管理系统 低压配电网在线监测与管理系统由二个部分组成，一是云服务系统平台，二是配电网的数据采集系统。系统支持WEB及手机APP两种访问方式。 2.2系统建设方案描述 （1）在古城、古镇区域范围内各配电室（箱变）的10kV、0.4kV进出线柜的各回出线电缆上，在高、低压电缆分支箱的各回出线电缆上安装监测终端设备，采集供配电设备及供电线路电流、电压、功率、温度等24小时运行数据。 （2）通过在监测区域安装智能网关，一方面通过本地自组网，微功率无线通讯采集供配电设备的运行数据，另一方面通过GPRS无线公网将供配电设备的运行数据集中打包上送至云平台进行分析、处理和展示。广大保供电人员或运维人员利用相关手持终端或接入外网的电脑，可以随时监控低压配电网的运行情况，从而减少保供电服务期间的人力、物力、财力投入。同时为快速判断供电线路运行故障、缩短排障时间，合理调整分配变压器和低压配电线路三相负荷等运维管理工作提供数据支持。 （3）工程实施方面通过专利技术实现免停电、免布线、免调试、免维护，有效支撑低成本广覆盖建设。 （4）系统建设方无需投资建设本地化的系统服务器，系统的数据分析、处理完全在云平台完成，且可不受地域限制地接入若干个配用电监测数据，将大大节约建设成本。 2.3 系统主要功能 在试点应用过程中,我们将“在线监测和运维管理”功能作为系统改进的重点，向系统研发单位提出了我们的改进需求： 一是增加实时数据展示功能，便于数据分析和对比；二是增加设备运行状态检测报警功能，实现系统的自动预警功能。1）设置配电设施的额定电流，通过实时检测到三相电流后进行对比判断，如出现重载、过载情况能及时报警并显示实时数值；2）根据规范设定设备运行温度标准，通过实时进行检测，并进行对比判断，在出现设备运行温度较高接近运行最高温度时能报警提醒。3）设定设备运行额定电压偏差值，通过实时检测，并进行对比判断，在出现设备异常运行情况时进行报警提醒；三是增加设备停电告警功能。通过监测配电设施的实时电压、电流，在电压、电流小于阈值时，能及时报警，用于判断是否有分支线路开关跳闸的情况。 经过试点应用、改进和不但完善，低压配电网在线监测与管理系统已具备以下主要功能： （1）实时在线监测：实时采集低压配电网中每一个供电回路的负荷、电量、示数、电压、电流、功率因数、温度等运行数据，且支持实时用电数据，及日、月、年用电数据采集和统计。移动应用支持IOS、Android两大操作系统，实现监测系统中重要的、关键的功能。通过移动终端安装的APP即可快速获取监测信息，实现手机、平板电脑上进行监测信息查看、预警、告警信息查看，便于管理人员对电缆监测及故障情况的准确把握。 （2）用电数据分析：包含电量分析、负荷分析、用电量构成分析、温度与电流对比、分时电量分析、功率因素分析、变压负载率分析、设备停电分析、三相不平衡率分析等功能。 （3）异常用电告警：能够对低压配电网中每一个供电回路的电压异常、电流异常、负荷超载、功率因数异常、温度异常、停电事件等信息进行告警，且可将异常告警信息实时推送给运维人员。 (4)基于多层关联分析发现不同类型重过载事件的影响因素集合并建立重过载预测模型，对重过载配变及发生时段进行预判，并经过历时数据验证，提高模型准确率和命中率。 （4）损耗分析：根据低压供电拓扑图自动分层级、分回路核算线损，有效发现异常损耗或“漏电”“偷电”现象，帮助管理人员快速核算、查找定位线损率偏高的供电回路。 （5）统计报表：能够对低压配电网中每一个供电回路的日（月）负荷、日（月）电量、日（月）无功/电压等进行统计，并形成报表，利于运维管理人员分析和运用。 2.4 监测终端特点 （1）设计特点：监测终端集成了电流、电压测量，电能计量和微功率无线通信功能，采用开口式CT设计，外形小巧，安装方便，适用于配电柜、分支箱电缆出线回路的安装。 （2）通讯特点：监测终端与集中采集终端（通信网关）采用微功率无线自组网通讯技术通信，安装现场无需敷设通信线。 （3）安装特点：采用基于无线自组网技术的分布式安装方式，监测终端直接卡接在出线电缆上，安装不停电，基本无外部接线。 2.5集成了四大核心技术 （1）云平台技术：利用云平台技术实现供电企业低压配电网在线监测与管理系统主站的低成本建设，同时具有良好的扩展性。 （2）基于BIM技术实现监测设备多维度、透明化特性，实现三维立体化、积木（拆分、组装）可视化展现监测实时数据、查询历史数据、预告警信息等功能；并结合图表组件等综合展示方法，提供丰富的信息展示方式； （3）基于全景图技术实现古城配电网关键设备运行环境的全景展示效果； （4）采用移动应用技术、开发配套丽江古城配电网关键设备运行工况分析系统的移动应用。 2.6实现了三大业务创新 （1）在线值班：采用移动应用技术、开发配套丽江古城配电网关键设备工况分析系统的移动应用。首先移动应用实现对古城配电网关键设备进行实时监控、历史数据查看及设备告警信息展现以及设备运维现场信息反馈等功能；然后移动应用实现消息推送功能，可以将设备预警、告警信息推送至移动终端。运维人员可以通过手机、平板电脑移动终端实时查看设备的预告警信息。最后运维管理人员通过系统的手机客户端一键掌握配电网中各设备和供电回路的运行信息，极大的较少现场巡检工作量，实现在线值班。 （2）自动预警：设定配电网中每一台供电设备，每一回电缆线路的运行限值对相关异常运行情况进行实时预警。收集精确的电缆、电缆附件、设备等信息、以及处理设备温度、电流参数的监测，结合现场设备运行情况，制定预警、告警信息生成机制，为设备监测预告警的实现提供依据。基于BIM和在线监测技术的丽江古城配电网关键设备工况分析系统能快速准确的检测线路负荷、温度等，并将所采集到的特征信息发送到系统主站。系统软件进行数据分析、告警显示、告警短信转发、GIS地图定位等，运维人员可快速找到故障定进行处理，减少了停电时间，大大提高了供电可靠性。 （3）集约化运维：通过前期对监测数据的采集工作，我们希望通过监测数据、设备台帐数据、精细的BIM数据以及与在现实的丽江古城环境数据，共同建立关联数学模型（初步通过隐私电缆老化推理进行数据挖掘）具体得出丽江古城地下电缆故障隐患结果。这里与以往的纯数据分析不同，我们的分析前提只集中在试点监测的传感器范围内，没有融入本项目之外的传感器。因此，本项目算法还需考虑将来传感器增加的自动学习和训练的机制。从而帮助将来更多的智能设备的数据接入分析。这样系统后台算法的研究就需要使用当前有限的传感器，并有能力后期自动融入收集新增的传感器数据特征，从而精确地识别电缆故障隐患区域。运维管理人员根据相关异常运行预警提示信息和系统监测分析结果，快速处置各类维护及应急事件，提高运维效率。 3．项目先进性与创新性:进入21世纪，随着云平台技术和物联网技术不断成熟，很多企业越来越重视电力能效在线监测管理和供配电系统在线监测管理技术的开发和应用。目前，我们了解到的从事配用电监测与管理系统开发和应用的企业主要有南京新联电子股份公司、广州智光电气股份有限公司、云南玉溪中汇电力设备有限责任公司等企业。这些企业开发的系统和监测设备虽然功能上有诸多差异，但无一例外的应用了当前先进的云平台技术和移动互联网技术。 与同类研究、技术综合比较，“低压配电网在线监测与管理系统”及“配电网关键设备工况分析系统的有是主要集中表现在以下几个方面： （1）采用无线自组网通信技术（专利技术）。系统的监测终端设备之间（通信网关与监测终端之间）采用微功率无线自组网通信技术不需敷设通信线，数据采集建设成本低。 （2）监测终端采用开口式CT设计，安装不停电，适用范围广。监测终端安装实现免停电、免布线、免调试，不影响正常供电，不需对现有设备进行改造，可快速覆盖低压配电网系统，完成运行数据采集。 （3）基于BIM技术实现监测设备多维度、透明化特性，实现三维立体化、积木（拆分、组装）可视化展现监测实时数据、查询历史数据、预警信息等功能；并结合图表组件等综合展示方法，提供丰富的信息展示方式。 （4）基于GIS地图，采用GPS定位技术实现故障点实时导航功能。 （5）系统功能完善，支持在线值班。研发配套于“监测系统”的移动应用（支持IOS和Android操作系统），实现监测系统的主要功能，增强及丰富监测展现渠道，实现古城配电网移动可视化监测。系统支持各种安全运行指标，如过负荷、缺相、电缆温升异常、电流电压越限、电流电压不平衡等全方位实时监测和异常告警；支持手机APP、手机短信及平台层告警推送，运维人员可自行订阅供电异常告警信息，实现在线值班。 4．项目的实施情况与效果（实用性与效益性描述）：目前，“低压配电网在线监测与管理系统”覆盖丽江供电局大研古城、束河古镇泸沽湖景区的供电台区，安装监测终端900余套。“配电网关键设备工况分析系统” 盖丽江供电局大研古城60%的10kV线路，安装监测终端400余套。建设“低压配电网在线监测与管理系统”和“配电网关键设备工况分析系统”后，在2018年春节期间两个系统分别监测到417条67条异常运行状况，系统通过短信及时向相关保供电服务人员及运维人员进行了推送，极大的提高了工作效率。在保供电服务过程中，值班运维工作人员利用PC或手机通过系统对配电网系统中的每一台供电设备，每一回电缆线路的运行数据进行实时监测，分析讨论运行情况，负荷分配调整方案等，进一步保证了配电网的供电可靠性。 “低压配电网在线监测与管理系统”和“配电网关键设备工况分析系统”的应用为丽江供电局保供电服务提供了科技与信息化的技术手段。2018年春节期间丽江供电局实现了12398与95598零投诉，而且实现了重点旅游景区零故障停电，取得了丽江近十多年来保供电服务工作的最好成绩，得到了网省公司和广大电力用户的肯定和认可。