佛山配網運行智能系統現狀分析與發展思路

摘要：文章簡述佛山配網運行智能系統的建設背景，引入介紹佛山供電局配網運行智能系統，深入分析佛山智能系統建設現狀，從而找到佛山智能系統建設不足，然后針對目前佛山運行智能系統建設的不足，為該智能系統的未來發展提供科學指導，從而在有限度的投資下，更好更快地實現佛山配網運行智能管控的目的。

關鍵詞：智能電網；配網運行智能系統；故障自愈；分布式控制

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）28-0090-03

1 概述

進入21世紀以來，美國和歐洲許多國家與機構紛紛提出了各自的智能電網戰略，隨后南方電網公司也開始智能電網研究與建設。作為智能電網的重要組成部分，地區配網運行智能系統是實現智能電網的關鍵，目前我國在用的配網運行管理應用系統的智能化程度仍然較低，隨著配網規模日益擴大與復雜化，依賴人工經驗和認知有效性急劇下降的情況下，傳統配網運行管理手段將無法應對電網安全穩定運行的要求。例如：2008年8月14日北美大停電事故，從事故征兆到最終電網解列，前后近4小時；其間由于自動化設備、調度人員獲取的信息都不充分，導致電網運行管理人員無法判斷出整個事態的嚴重性和發展趨勢，最終導致了大停電悲劇的發生。所以，為了滿足目前配網安全運行管理的需要，南方電網公司2012年在佛山供電局試點建設南方電網一體化配網運行智能系統試點工作，解決地區配網日益復雜影響電網安全穩定運行的問題。

2 佛山配網運行智能系統簡介

佛山供電局的一體化配網運行智能系統軟件設計方面主要基于東方電子DF8003系統集成計量自動化系統、GIS系統、調度自動化系統、配電生產管理系統二次綜合開發；硬件配置遵循南網一體化電網運行智能系統（OS2）規范建設，基于SOA架構，由OSB總線和縱向的廣域OSB總線作為系統總線，按IEC61968、IEC61970的標準來共享GIS系統提供的配網模型信息和地理信息、計量自動化系統提供的測量與故障信息，最后結合EMS/DMS系統的配電線路自動化測量信息，高度集合為配網運行智能系統，初步實現了配網的智能運行控制與故障自愈，如圖1所示：

佛山供電局配網運行智能系統數據結果由SOA架構的PI數據中心、數字供電數模中心、營配一體化數據中心高度集合而成，數據的流向有嚴格限制，各種數據交互安全要求不同，主要是調度數據模型I區的點對點方式進行交互或調度數據模型Ⅲ

區其他相關業務系統與PI數據中心進行交互，如圖2：

3 佛山配網運行智能系統現狀分析

電力系統對實時性的要求非常高，其本身復雜度要求所采用的平臺具有強大的計算能力。所以，佛山配網運行智能系統在遵循南網一體化電網運行智能系統規范化建設的條件下，采用集群計算機技術、網格計算技術為運行管理和事故處理應用提供強大的計算能力支持，而且數據引擎基于先進的數據總線、消息總線、服務總線，同時智能控制中心前置的通信接入方式由光纖以太網與2.5G無線通訊技術相結合，在安全防護方面則由入侵檢測、多級防火墻、操作記錄等技術組成。因此，佛山配網運行智能系統具有先進的計算能力、發達的通信能力、高度的網絡安全能力，已經具備智能系統發展的需要。

電網的控制系統屬于典型的分布式環境，所有佛山配網運行智能系統采用針對分布式系統開發的中間件、簡單對象訪問協議（SOAP）、技術公共對象請求代理結（CORBA）、組件技術等先進的計算機技術，已完全滿足智能系統分布式控制的要求。

但是由于佛山配網運行智能系統還處于建設初期周期，所以系統建設方面還存在以下幾個問題：

3.1 智能系統信道未完全滿足電力系統要求

雖然2011年底，佛山供電局已建成1000M光纖以太通訊網，但是由于配網自動化設備的分布特性與投資規模問題，導致配網自動化設備暫時不能采用自有光纖網絡通訊，只能借助于公用無線通訊網。受我國無線通訊技術發展制約，佛山供電局只能采用2.5G無線通訊技術，導致配網自動化設備信息傳送速度慢，傳信質量不佳。基于安全要求，只能暫停配網自動化遙控功能，極大地阻礙了配網運行智能系統的發展。

3.2 智能系統采集配網自動化信息不足

限于投資資金的規模，佛山配網變壓器沒有裝設智能系統遙測元件，只借助于計量自動化系統提供遙測數據，但計量自動化系統的設計初衷并不完全符合智能系統的需求。因此，造成了佛山配網運行智能系統的配變數據精度不能完全滿足系統的需求，并且某些城市地下電房環境復雜，傳信信道未安裝到位，致使部分地下電房的數據無法上送。總的來說，就是采集配網自動化信息不足，限制了系統的智能程度。

3.3 智能系統自動化設備與主站系統時鐘同步存在問題

目前配網自動化設備型號復雜多樣，且采用無線通訊，配網運行智能系統試運行期間，已采集到兩例智能判斷異常信息，需要人工干預事件（見表1），極大地降低了系統的智能性，究其原因都是配網自動化設備與主站系統時間同步錯誤導致的。

3.4 智能系統自動化設備配置不足、配線環網率低

由于資金的投入問題，佛山配網自動化設備配置存在不少缺口，而且目前配網線路環網率沒達到100%，造成系統不能自動、快速、最小范圍隔離故障，仍需人工干預，導致故障自愈功能還是差強

人意。

4 配網運行智能系統未來發展思路

佛山配網運行智能系統還在強化建設中，通過對智能系統建設的現狀分析，可以找出現行智能系統的不足之處，針對不足，在未來重點圍繞以下幾個不足發展佛山配網運行智能系統：

4.1 加快通訊信道的發展

首先，大力發展城市配電設備光纖通訊，同時使用無線3G、4G通訊技術升級郊區、農村配電設備的無線通訊技術，提高系統信息傳輸速率，確保對電力系統監控的實時性。

4.2 增加自動化設備安裝數量

加大配網運行智能系統投入和建設，大量增加自動化設備安裝數量，確保覆蓋全網并留有適當裕度。確保采集到足夠多的配網自動化信息，降低配網運行智能系統人工智能實施的難度。

4.3 統一時鐘源，并制定自動化設備與系統的時間同步機制

克服困難，統一系統各種設備的時鐘源，并制定自動化設備與系統統一的時間同步機制，確保自動化信息同步過程無差錯，在數據源頭上杜絕錯誤，避免智能系統判斷異常。

4.4 增強系統故障自愈能力

增加投入，大力改造配網運行網絡結構，實現配電線路、設備100%環網轉供電，務求自動化開關全覆蓋網絡并適當留有裕度，最終達到用電設備故障最小范圍自動隔離，高度實現系統故障自愈。

5 結語

佛山供電局配網運行智能系統建設已初具規模，它引領著佛山電力工業革命新浪潮，為駕馭未來復雜又高度可靠的配網供電系統提供切實有效的保障。但通過佛山配網運行智能系統現狀分析，可知目前該智能系統仍然不完全具備未來系統高度智能的要求。因此，我們必須根據現狀分析的結果，有針對性地建設佛山地區未來的配網運行智能系統，從而在有限度的投資下，更好更快地實現佛山配網運行智能管控的目的。

參考文獻

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[4] 馬韜韜，郭創新， 曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J].電力系統自動化，2010，34（9）：7-11.

作者簡介：何偉璋（1977-），男，廣東電網公司佛山供電局工程師，研究方向：配網調度及配網自動化；鄭瑞觀（1982-），男，廣東電網公司佛山供電局工程師，研究方向：電力系統調度運行管理；李伯文（1969-），男，廣東電網公司佛山供電局工程師，研究方向：配網供電管理。

（責任編輯：周 瓊）