前言

配电网作为连接用户和输电系统的电网的重要环节，对配电网的控制尤为重要。在当前大数据背景下，配电网的可视化已成为关注的焦点。通过对配电网的可视化监控，可以实现操作和维护检查人员的现场风险控制和监督。目前，对这方面的研究较少，配电网的形式也相对多样化，因此有必要研究可视化动态跟踪技术在配电可靠性中的应用。

所谓供电可靠性，其实就是用户能从电力系统中获得多大的可靠性。对于用户来说，这里提到的可靠性可以理解为电力系统无论在什么运行条件下都不会出现故障，并连续充分地提供正常电压和频率的电力。其中，停电问题对社会影响最大。因此，通常所谓的电力系统供电可靠性，往往只以用户最关心和最敏感的停电程度来评价，特别是对于供电系统末端的配电系统具有更现实的意义，可以获得供电可靠性的定义为：当电力系统设备故障时，可以尽量减少故障设备供电的用户供电障碍，使电力系统本身保持稳定运行（包括运行人员）的能力。因此，电力系统供电可靠性的本质是电力系统对用户连续供电能力的程度。就配电系统而言，所谓配电系统的供电可靠性是指配电系统在一定时间内能够保持用户连续充足的供电能力。

系统可靠性是测量电力部门保持电力系统最佳状态的能力，以确保用户的供电可靠性。这取决于设备状况和运行状况。测量设备状态的可靠性称为设备可靠性，研究问题是什么可靠性设备，如何组合电气系统；测量运行状态的可靠性称为运行可靠性，研究问题是如何运行和维护使系统运行状态最佳。由于运行包括维护和运行两个方面，运行可靠性可以在一定程度上弥补设备可靠性的不足[1]。

本文研究了配网可视化动态跟踪技术，其中配电网是指10kV-110kV网络，其可靠性研究不同于发电和输电系统，具有自身的特点。首先，配电网的基本供电单位是馈线。每条馈线上的主干线有许多分支线，沿线有许多负荷。它有许多组件和密集的分布。其次，配电网有树形、环形、网形等多种接线方式，其中最常用的是环网开环运行形成辐射供电方式，因此作为典型的接线方式进行可靠性研究。可视化图形平台可方便地绘制配电网馈线的实际接线图，速度快，操作灵活，人机交互能力好。结合可靠性分析模块，快速有效地计算配电网的可靠性数据，为规划决策提供依据。

在大型电网框架下，有数百个变压器，以变压器为核心形成蜘蛛网，通过可视化运行，不仅可以实时监控每个电网、每条线路的运行，还可以根据设备运行状态、电输送结合大数据合理规划，使配电网运行更可靠。

通过可视化动态跟踪技术形成的运营平台，当线路或设备出现异常或供电故障时，可以通过调集数据信息直接确定转电方案。这个过程只需要几秒钟就可以完成，对于越来越多的分布式新能源访问，可以通过智能配电网综合能源控制模块估算出电网电量，大大降低弃风弃光现象，为清洁电网的发展提供有力支撑[2]。

可视化动态跟踪技术应用现状

10kV架空配电线路是从配电网到最终用户的配电线路“最后一公里”距离，不仅覆盖面积大，而且故障维护最多“繁琐”部分。尽管10kV架空配电线路在设计阶段的耐压设计余度最高，但与外部过电压相比，其耐压水平电压远低于外部过电压耐压水平。因为10kV架空配电线路的耐压设计余度很高，所以配电线路的所有电气设备都在线性参数的中间（线性特性最佳范围）工作。当发生内部过电压时，很少产生内部过电压（共振）。

因此，除了单相断线引起的零序电流故障外，最明显的配电线路故障是过电流速断跳闸引起的，大量过电流速断跳闸故障的直接原因是过电压（外部过电压），特别是在雷雨季节。现有配电线路架空二次保护通常无法区分或直接判断事故的直接原因，导致配电线路故障难以在短时间内准确判断和查询。

可视化动态跟踪技术可以提高数据的呈现效果，方便用户以更直观的方式观察数据，然后找到隐藏在数据中的信息。可视化应用广泛，主要涉及网络数据可视化、交通数据可视化、文本数据可视化、数据挖掘可视化、生物医学可视化、社会可视化等领域。CARD可视化模型将数据可视化过程分为：数据预处理、绘制、显示和交互。根据这些阶段。SHNEIDERMAN可视化数据分为：一维数据、二维数据、三维数据、高维数据、时态数据、层次数据和网络数据。其中，高维数据、层次数据、网络数据和时态数据是当前可视化研究的热点。

可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术将数据转换为图形或图像形式显示在屏幕上并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及计算机视觉、图像处理、计算机辅助设计、计算机图形学等领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等问题的综合技术[3]。

2可视化动态跟踪技术在配电中应用的必要性

现阶段，电网已成为由发电、输电、变电、配电、用电各环节组成的相互协调、统一的整体。随着智能电网和物联网的发展，输配电一体化运行和输配电耦合程度不断提高，电网运行模式也趋于复杂。目前，电网一体化运行的管理水平仍局限于不同业务部门、主体和层次之间的障碍，主要是由于不同层次之间的信息掌握不对称，业务部门之间的数据不能及时共享，无法充分挖掘电网的有效性和及时性，严重制约了电网一体化运行的能力和水平。目前，电网的主要发展方向是共享不同维度和层次的数据，共同使用相同的数据源。通过对数据的挖掘、分析和整理，实现电网运行图的功能，最终实现电网内外业务的业务线。

配电网是用户侧与电网系统连接的重要环节。配电系统对城乡供电非常重要，配电系统规模大，结构复杂。但同时，配电系统受地理环境、网架设计结构、电力设备差异等制约，显示出不同的结构状态。因此，在实际工作中，配网分析一直是调度运行的难点和重点，特别是在配网店资源的运行管理、电网资源的升级和电网资源的整合中。

可视化动态跟踪技术系统可安装在输配电线路上，用于在线检测线路运行、故障情况和线路参数。是一套具有远程传输能力的智能电力线路管理系统，具有可分布监控、集中管理和即时通知能力。检测终端分布挂在电力传输网络上需要监控的位置(如各分支、事故多发段、电缆接头等)。)，可以实时监控线路运行情况。在短路故障、接地故障、过载、停电等情况下，采集的特征数据会传输到监控中心，监控中心会直观地显示故障发生地点，并通知相关人员。工作人员可以足不出户，充分掌握线路运行情况。