DynTu配电网单线图拓扑计算

开关一变位,
停了哪些台区、多少户,马上算出来。

DynTu 把配电网单线图建成拓扑图,接入配电自动化主站的开关遥信。开关分合、故障跳闸之后,失电的线段、台区和用户由程序沿着拓扑逐个节点搜索出来,结果直接标回单线图。

同一张图上还挂着缺陷、隐患、技改项目和台区用户数据。所以遇到"这条线为什么老跳闸"这种问题,能把相关记录一条条摆出来,每条都写明出处。

§1 演示

两条 10kV 线路,一个联络开关

点开关可以分闸或合闸。点线路段会在该段设置一个永久性故障,再按右侧的三个步骤走完保护跳闸、故障隔离和非故障区恢复供电。线路名称和数据都是虚构的。

单线图 · 示例数据—
带电 失电 故障段 合位 分位 (按国内调度习惯:红合绿分)
正常运行。两条线各自供电,联络开关在分位。

故障处理步骤

0停电台区(个)
0停电用户(户)

停电清单

  • 无

计算日志

    停电范围的算法:从两座变电站母线出发做广度优先搜索(BFS),遇到分位开关停止。搜不到的台区就是失电台区。每次开关变位都会重算一遍。

    §2 用途

    目前主要做三件事

    停电范围

    主站传来一个分闸遥信,系统从变电站出线开始沿拓扑搜索,找出失去电源的线段、台区和用户,再和停电管理系统里的停电信息互相核对。

    需要:配网拓扑、开关遥信、营配贯通后的台区—用户关系

    故障分析

    选一条线或一个区段,列出近一年的跳闸记录、未消缺陷、所在的雷害/树障/外破隐患区,以及覆盖这段线的技改大修项目。每条记录都带来源系统和编号。

    需要:故障事项、PMS 缺陷、隐患台账、雷电定位、项目库

    项目回看

    按项目实施范围在图上圈出设备,对比实施前后同期的跳闸次数和停电时户数。改造之后没有改善的项目会单独列出来。

    需要:项目实施范围(到设备)、历史故障与停电数据

    §3 分析示例

    "东01线今年为什么跳了 7 次?"

    下面是系统回答这类问题的格式。线路和数据是编的,但结构和实际输出一样:先列事实,每条事实注明出处,最后才给判断。

    提问东01线今年为什么跳了 7 次?
    1. 今年 1–9 月东01线跳闸 7 次,其中重合成功 4 次,重合失败 3 次。
      配电自动化主站 · 事项记录
    2. 7 次中有 5 次故障区段定位在 #28–#41 杆(线路后段),另外 2 次在工业园支线。
      主站故障定位结果
    3. #28–#41 杆段有 3 条未消缺陷:#33 杆绝缘子破损(一般);#36 杆避雷器预试不合格(严重,已超期 46 天);#39 杆树线距离不足(一般)。
      PMS · 缺陷记录
    4. 后段的 5 次跳闸里,有 4 次在跳闸时刻前后 2 分钟内、线路 1 km 范围内有落雷记录。
      雷电定位系统
    5. 去年完成的防雷改造项目,实施范围是 #1–#28 杆,不含 #28–#41 杆。改造完成后,前段没有再发生雷击跳闸。
      项目管理系统 · 实施范围
    6. 工业园支线的 2 次跳闸,都是用户分界开关下游的故障越级引起的。
      故障分析报告
    判断

    跳闸集中在后段,和落雷时间高度重合。后段恰好不在去年防雷改造的范围内,#36 杆避雷器还有一条严重缺陷没处理。建议先消除 #36 杆的缺陷,再把 #28–#41 杆列入下一批防雷改造;支线的问题要和用户核对分界开关的保护定值。

    "判断"这部分由大模型根据上面的事实组织文字。1–6 条事实都是数据库查询的原始结果,不经过大模型改写。

    §4 实现方式

    怎么做的

    1. 建图解析 PMS/GIS 导出的 CIM/E 模型或 SVG 单线图,得到设备和连接节点(ConnectivityNode),生成拓扑。导入后做连通性检查,孤立设备、悬空端点单独列出来,由人工确认。
    2. 跟随实时状态订阅配电自动化主站的开关遥信。开关变位后只重算受影响的局部,不做整网重算。
    3. 挂接业务数据缺陷、隐患、项目、台区用户等数据按设备编码挂到图上的对象。编码对不上的记录放进待匹配清单,不做模糊猜测。
    4. 计算停电范围用广度优先搜索,从电源一层层往外找;故障追溯用深度优先搜索,沿"故障 → 设备 → 缺陷 → 项目"一条条往下查。两者都是确定性程序,输入相同,结果就相同。
    5. 问答大模型把自然语言问题翻译成对上述查询的调用,再把结果整理成文字。它不参与计算,也不生成数字。

    程序和大模型各管什么

    事项程序大模型
    拓扑、带电状态、停电范围●—
    停电户数、跳闸次数等所有数字●—
    理解"这条线""今年"指什么—●
    决定调用哪些查询—●
    把查询结果写成摘要—●

    为什么要先建图

    很多系统里,"线路"只是一个名称,下面挂着一串设备,看不出哪台设备在哪台设备的下游。这样一来,停电范围只能靠人工推,跨系统关联只能靠线路名称去匹配。

    有了节点和边,"某个开关断开后哪些台区失电""某个故障点上游有哪些开关"就成了普通的图搜索问题。各个业务模块共用这一张图,不用各自再维护一份线路关系。

    §5 数据接入

    接哪些数据,各用来做什么

    数据常见来源用途更新方式
    配网图模PMS/GIS(CIM/E、SVG)建立拓扑随图模变更
    开关遥信、故障事项配电自动化主站动态拓扑、停电范围、跳闸统计实时
    停电信息停电管理/供电服务指挥系统与计算结果互相核对实时或准实时
    缺陷、隐患PMS故障分析关联每日
    落雷记录雷电定位系统雷击跳闸判别每日
    技改大修项目项目管理系统项目回看按批次
    台区—用户关系营销系统(营配贯通)停电户数、敏感用户每日
    §6 边界

    不做什么,以及做不到什么

    • 不替代主站的馈线自动化(FA)。演示里的隔离和转供只是示意,真实操作以主站逻辑和调度指令为准。
    • 不做潮流和短路计算。转供前的负载校核需要接入专业计算结果或主站数据。
    • 结果准不准,取决于图模和营配贯通的质量。对不上的数据会列出来交给人工处理,不会藏起来。
    • 大模型的回答可能理解错问题。所以每个回答都附带它实际调用了哪些查询,可以点开核对。
    §7 联系

    拿一条真实线路试试

    如果你在供电公司、设计院或配网运维单位工作,愿意提供一条线路的图模和一段时间的运行数据,我们可以先离线做一份分析,看结果对你们有没有用。

    [email protected]