淺析縣級電網的電力自動化現狀及發展趨勢

【摘 要】本文針對于縣級電網的調配一體化技術進行論述，由一個系統實現調度和配網功能，成功地實現了縣級電網調度自動化和配電自動化的統一，比較適合目前縣級電網調度自動化及配電自動化現狀及未來發展趨勢，并有一定的前瞻性。

【關鍵詞】縣級電網；電力自動化；系統概念；特色

1 縣級電網一體化系統的概念

縣級電網調配一體化系統是將調度自動化系統和配網自動化系統通過統一的平臺進行整合，集成于一個開放式的開發環境中，在保證系統安全運行的基礎上，實現系統一體化。

系統管理管轄范圍內的所有變電站和配電線路，對站內、站外實時信息統一監控，對站內、站外設備信息統一管理，實現全網的統一管理。

新一代調配一體化系統是基于IEC 61970和IEC 61968國際標準的、考慮變電站調度和配網線路自動化的日常功能并充分考慮配調日常工作實用性的、完全跨平臺的新一代調配一體化系統，對變電站和配電網進行在線和離線的智能化監控與管理，強調調度和配網自動化，真正提高供電可靠性、供電質量和服務質量，提高配網調度日常工作效率，提高供電企業自身的經濟效益和管理水平。

新一代調配一體化系統從供電企業的日常應用出發，實現的不再是單一的配電自動化功能，而是實現調度、饋線自動化、管理和服務等全方位功能的綜合應用系統，實現SCADA/DA、GIS、配電運行管理的全面自動化。

2 縣級電網運用一體化調配系統的優勢

2.1 功能合理、管理和使用方便

避免了兩套系統的SCADA功能重復、維護量大、前置系統通信接線復雜的情況；系統界面風格統一，系統整體可靠性高；便于實施二次安全防護體系；系統具備豐富的功能和良好的擴展性和易用性，并在體系結構和通信接口等多方面符合國際標準。形成實用性強、功能協調完善、高效、靈活、結構緊密的統一信息平臺體系；電網調配運行管理更加科學、高效，自動化應用水平將顯著提高，促進電力企業科技應用和現代化管理發展。

2.2 提高電網安全運行水平和供電可靠性

一體化系統的實用化運行能夠使調度員更及時地發現系統故障隱患并采取相應的有效措施，降低事故發生率，保證電網安全運行。一旦電網發生事故，值班員可以迅速通過調、配一體化系統啟動故障處理預案，避免事故擴大化，縮短停電時間。調度員可以及時全面地了解電網當前運行工況，在電網事故中能及時斷開故障點并隔離故障區域，從而快速避免事故的擴大化。

2.3 優化調度管理

調、配一體化系統為調度運行人員提供了先進的調度和控制技術手段，使其能夠全方位掌控電網的實時運行狀態、優化調度方案、控制潮流、調節電壓無功運行水平、提高電能質量、降低線損。

2.4 便于數據交互、共享

徹底消除多島效應所帶來的負面影響，使大量電網運行實時信息和生產管理信息資源達到最大化和最優方式的共享。一體化系統采用同一底層數據庫，共享一套數據，從根本上做到數據的一致性，用戶所做的數據維護工作均為一次性定義，減少了維護難度和工作量。

2.5 節省投資

1）系統本身投資減少。分散建設自動化系統存在成本高、協調運行困難等弊端，而且系統協調運行必須完成相互間的通信接口等附加工作。一體化系統對于主站只需要一套計算機系統，并且數據直接交互，提高了性價比，解決了分散系統的其他弊端。

2）系統維護投資減少。系統維護和運行人員可以簡化，節省人員成本，在減少自動化系統本身運行維護成本方面，一體化系統效益也優于分散互聯系統。

2.6 管理體制簡單、工作效率高

調度體制、變電體制和企業管理機制的變革需要新的技術平臺支撐，彰顯技術和管理優勢。同時技術進步又極大推動企業科技進步和更高管理目標的實現。中小地區調度中心，特別是縣級調、控中心采用調配一體化技術，可以在經濟性、先進性、運行管理維護和綜合應用方面取得明顯優勢，性價比、技術水平、實用化功能更高、更強。

3 縣級電網自動化系統的一體化特色

3.1 系統平臺一體化

系統遵循最新的國際標準，采用最新的計算機技術，支持電力系統二次一體化的開發平臺，多個應用系統共同基于統一應用平臺，為電力企業提供跨專業的全面的自動化解決方案。

一體化平臺實現調配系統的一體化建模，把變電站一次設備和配電一次設備建模統一起來，把配網調度專業與保護及其他專業有機地結合起來，避免維護人員重復工作，信息更豐富、更及時，與遠動信息的結合更好，告警更準確。

3.2 數據采集處理一體化

系統可以很方便地接入綜自、變電站RTU、配電子站、配電終端等數據，也可以方便接收其他系統數據，并可進行轉發。

一體化的前置系統統一采集調配數據：變電站數據、配網數據、臺變數據統一采集，主站統一獲取變電站和配電網的實時信息，從整體上對變、配電進行監視和控制。一體化系統基于統一數據平臺，底層數據唯一，共享一套數據，從根本上做到數據的一致性，減少維護難度和工作量。

3.3 圖形一體化

所有的圖形編輯方式和在線操作方式完全一樣，所有設備的監控、管理都可以在各類圖形上進行，進行系統調度和工作管理，大大提高調度和工作管理的方便性，實現系統運行的一體化管理。

基于統一圖形平臺和數據平臺，一體化實現站內站外不同場合的圖形應用，使得系統圖形和數據可以從底層實現各應用間的關聯和交互，使系統維護的唯一性得到保證；接線圖與地理信息圖統一維護；圖形維護入口唯一，只需要維護一次，在調配系統中就可以自動同步。

3.4 設備管理一體化

實現設備屬性維護的一體化管理，以配網地理信息為基礎，基于統一平臺實現設備管理，從底層數據層保證了調度和配網設備參數維護和管理的一致性，按統一編碼格式進行數據交互。設備數據統一維護，只需要維護一次，就可以自動與調配系統同步。

實現和GIS圖形、實時數據相結合的設備管理，和實時系統完全融合的設備管理功能使用戶可以管理所有調度、配網相關設備及相關數據，包括：變電站、配網、臺變等多種設備，覆蓋面廣，并且設備管理方式實現定制化，適應性強。和GIS圖形緊密結合，提供各種圖數互查方式，匯集了大多數用戶可能進行的操作方式，極大地方便了查詢統計操作。

3.5 調配功能一體化

1）一體化的SCADA功能。基于調配集統一模型進行實時監視和控制，操作方式統一處理；基于圖模庫的聯合事故追憶，從變電站到饋線的聯合事故重演，完全重演事故發生時的場景。包括：當時的圖形、電網結構、電網運行數據等；一體化的智能告警技術。

2）一體化的動態拓撲著色。從變電站到饋線統一進行拓撲著色，同步計算并刷新；開關、刀閘變位和人工分合都能觸發拓撲著色。不同顏色區分不同電壓等級、不同數據狀態；顏色可自定義，狀態優先級可調整。

3）一體化電網分析。基于IEC61970 CIM模型和IEC 61968 CIM擴展模型對輸電網和配電網進行統一電網建模，基于該一體化模型，對輸配電一體化電網進行各種電網分析，包括：網絡拓撲、狀態估計、調度員潮流等。

4）主站的一體化DA功能。主要功能是實現饋線段的故障檢測、定位、隔離與恢復。對一次設備要求比較高，可以先選擇幾條線路進行試點運行。智能化實時拓撲計算，速度快、通用性強，適用于任何形式的配電網絡接線方式，自動識別各種故障，獲得最優故障處理方案和最高的安全保證，并進行快速隔離和恢復，實現配網饋線段的故障檢測、定位、隔離與恢復。

5）一體化基于GIS的運行管理功能。自動化系統中，傳統的GIS和SCADA系統都沒有完全涵蓋調配人員的日常工作，調配人員很大一部分工作是調度和配網的管理工作，包括：線損管理、巡視管理、計劃檢修、調度計劃制定、事故處理、智能操作票、操作日志、交接班等。運行管理功能就是在SCA-DA實時平臺上，基于GIS圖形，一體化實現調度和配網的各種管理功能，從調配最終應用考慮，實用性強，可以真正提高調配工作效率。

6）一體化的Web瀏覽。在瀏覽器上對調度、配網的數據進行一體化瀏覽和查詢，圖形、曲線、報表、模型、權限等與調度臺統一維護，實現二維表、餅圖、棒圖等復雜控件的SVG顯示和操作；安全配置符合二次安全防護的要求。

3.6 標準一體化

制定標準的接口規范，以滿足不同地區由不同廠家建設的系統之間的數據共享要求；系統需要實現調度和配網一體化的標準接口，便于不同系統間的數據共享，便于各地區的系統推廣。

4 結束語

隨著電網的發展，分項技術日益成熟，調配一體化技術在縣級電網的應用也越來越多，結合縣級電網運用一體化調配系統的優勢和電網自動化系統的一體化特色分析，同時通過部分兄弟企業的時間表明，縣級電網電力自動化的實現給企業帶來較好的經濟效益。

【參考文獻】

[1]劉健，等，編著.配電自動化系統[M].中國水利水電出版社，2003.

[責任編輯：丁艷]