江苏电科院：“大数据+图计算”辨识线变关系更快更准

“29号工单已执行完成，10千伏德豪线下的两台配电变压器经现场核实，属于相邻的10千伏念香线，与线变关系诊断系统结论一致。已安排班组成员在新一代设备资产精益管理系统中修正相关馈线图模。”11月7日上午，江苏扬州供电公司配电工区班长胡翔向该公司供电服务指挥中心报告线变关系异常核验工单的执行情况。

线变关系描述了配电网中线路与配电变压器的挂接关系，与配电网安全生产、经济运行和优质服务等指标息息相关。在国网江苏省电力有限公司组织指导下，江苏电科院自主研发了线变关系诊断系统，并于9月底完成功能升级。在国家电网有限公司数字化部的推动下，线变关系诊断系统的核心算法通过数据中台共享层在国家电网有限公司各省级电力公司全面推广应用，截至10月中旬累计服务各省级电力公司治理近7000条线路、超1.3万台配电变压器的挂接异常。

验证电压波动规律，化解线变异常排查难题

江苏电网的配电网规模在公司经营区的省级电网中居首位。配电网工程改造与运行方式调整较多，以江苏电网为例，平均每天约有400条10千伏线路开展施工。施工完成后，班组人员根据图纸更新维护线路信息，在此过程中容易发生线变关系图实不一致问题。但现场排查该问题费时费力，且成功率较低。

江苏电科院从海量历史数据入手，经过细致的比对分析，探索验证了电网拓扑节点的电压波动规律——电网拓扑上相邻的节点电压变化趋势相近。基于该规律，该院大数据团队开展创新攻关，研制出基于数据中台的线变关系诊断分析系统。该系统于2020年4月上线，并在2021、2022年进行了5次迭代升级。在研发过程中，团队陆续解决了时钟不同步、三相不平衡以及长线路衰减引发的各类问题，使拓扑校核技术落地应用。

该系统每日针对江苏省4万条线路、100万台配电变压器开展常态化校核分析。系统不仅可以识别出疑似挂接错误的配电变压器，还能够直接判断其实际所属的线路，诊断准确率达到90%。系统研判结果推送至供电服务指挥系统，通过工单驱动基层班组精准校核。现在，通过该系统排查线变关系异常的人工成本比系统未上线时降低了80%。

“以前出现线变关系方面的问题，我们要派专人专车沿线排查，耗时耗力不说，排查的成功率还不高。现在我们只需要对照工单信息，去现场指定位置直接校核就可以了。”扬州供电公司配电专职濮实介绍。

融合电压突变特征，靶向核验提高辨识能力

通过电网拓扑上相邻的节点电压变化趋势研判线变关系，在某些场景下存在一定局限性。“低压用户的大功率设备启停会引发配电变压器电压多次波动，让我们难以通过电压变化相似性确定配电变压器所属线路。”江苏电科院数字化技术中心专业主管陈烨介绍。在江苏电网，存在这种情况的配电变压器约占总数量的5%。

今年年初，团队成员通过理论创新与试验验证，提出了融合电压量测突变特征的拓扑诊断方法，解决了上述难题。如果将线变关系识别比作生物学中的基因测序辨识血缘，之前的方法是无差别扫描整个基因序列，而此次新方法则抓住电压量测数据突变等最为关键的“基因点位”进行靶向核验，识别抗干扰性大大增强。

然而，将方法工程化、自动化并非易事。团队创新研发了层次化电网拓扑“基因”提取、分离与标识技术，通过对各级电源点调压事件与量测数据突变点的时空关联分析，明显提升了线变关系诊断能力。

同时，团队创新引入了先进的图计算技术，实现了大电网、中压与低压配电网拓扑的动态拼接与并行计算。这种方式的计算速度比传统的计算方式提升了3倍。通过图计算技术，江苏配电网百万规模拓扑节点诊断分析一次仅需45分钟。

9月25日，具备电压量测突变特征辨识能力的全新线变关系诊断系统上线运行。随着该技术的应用，江苏配电网线变关系诊断准确率提升至95%，难以准确判别所属线路的配电变压器占比降至1%以内。

打造系列应用，推动配电网可靠经济绿色运行

线变关系诊断系统是江苏电科院服务配电网数据治理的典型成果之一。该院先后开展电网拓扑、量测数据和台账参数等数据的深度治理，构建了配电网计算推演引擎，为设备基础数据分析应用夯实了底座。同时，围绕配电网可靠、经济、绿色运行目标，该院打造了一系列应用，在江苏电网取得了显著成效。

围绕供电可靠性提升，供电可靠性分析应用在量测数据深度清洗基础上，能够准确判断配电网停电时长、区域，自动计算供电可靠性，助力配电网精益化管理转型提升。在经济运行方面，分时分段线损智能诊断应用将传统以整条配电线路为单位的日线损率计算转变为基于线路精细分段的小时级分析，辅助治理了100余起异常用电事件。在绿色低碳方面，光伏接入配电网承载力评估应用则基于多态电网拓扑，定量分析大规模分布式光伏接入后可能引发的电网越限风险，明显缩短光伏接入测算耗时，推动分布式光伏安全有序接入。

“以往的线损管理等业务应用受制于基础数据质量，分析的精准度存在较大限制，而以线变关系为代表的数据治理为这类业务扫清了阻碍。”国家电网有限公司首席专家、江苏电科院总工程师袁宇波说，“有了坚实的基础数据地基，我们将传统依赖人工经验的专业工作转变为数字化智能诊断，提高了工作效率，为基层班组减负增效。”（陈锦铭 叶迪卓然 李娟）