智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)方案探討

呂學(xué)冬

摘 要：目前，人們對電力資源的需求量逐漸提升，要想保證配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性以及有效性，就需要將智能化手段應(yīng)用在其中。基于此，本文將分析智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體框架，其中主要包括智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)以及智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的一體化建模。并研究智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的技術(shù)方案設(shè)計，其中主要包括信息集成技術(shù)、二次安全防護(hù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)采集技術(shù)、饋線自動化技術(shù)、GIS技術(shù)、配電網(wǎng)智能分析技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)；技術(shù)設(shè)計；安全防護(hù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0175-02

隨著時代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)逐漸應(yīng)用在人們的生活中，電力資源是人們正常生活的基本條件，在此過程中，要想保證我國配電網(wǎng)的應(yīng)用質(zhì)量，最有效的方式就是應(yīng)用智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中能夠提升配電網(wǎng)運行的智能性、安全性以及可靠性，具有較高的實際應(yīng)用價值。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)相比具有較高的應(yīng)用價值，本文將重點對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)展開研究。

1 智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的總體框架

1.1 智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)

智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在實際設(shè)計過程中主分為四部分，能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域展開優(yōu)化，其中一區(qū)和二區(qū)能夠?qū)Φ胤诫娋W(wǎng)展開優(yōu)化，同時一區(qū)以及二區(qū)也是其中最基本的調(diào)度方式。三區(qū)主要負(fù)責(zé)度調(diào)系統(tǒng)展開管理，四區(qū)是其中的生產(chǎn)管系統(tǒng)。其中一區(qū)在實際應(yīng)用的而過程中能夠?qū)崿F(xiàn)饋線管理以及拓?fù)涔芾淼裙δ埽齾^(qū)中能夠?qū)崿F(xiàn)報修功能、計劃性停電、故障判斷以及統(tǒng)計分析等功能，在四區(qū)中能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成。由此可以看出，在智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，每個區(qū)域?qū)?yīng)的功能以及內(nèi)容都不同，各個系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中需要根據(jù)實際需求情況，制定相應(yīng)的建設(shè)方案。

1.2 智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的一體化建模

智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的一體化建模主要包括以下幾點內(nèi)容：

第一，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)一體化建模技術(shù)，為了保證智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)能夠正常運行，在此過程中需要建立電網(wǎng)高、中、低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ停渲懈邏耗Ｐ椭饕?fù)責(zé)對系統(tǒng)展開調(diào)控，利用公共信息模型或者電網(wǎng)通用模型，展開信息接入。其中中、低壓模型主要在GIS平臺的基礎(chǔ)上建立，利用CIM以及XML的數(shù)據(jù)文件展開信息接入。由此可以看出，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中一體化模型的建立，就是將中、低壓模型以及高壓模型展開拼接，將其中的拼接功能充分體現(xiàn)出來。另外，除了這種方式之外，系統(tǒng)還具備圖庫一體化的建模方式，與數(shù)據(jù)庫的模型較為同步。

第二，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的監(jiān)控以及搶修，這種方式主要是為了提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的安全性，在一區(qū)中，安全管理重點是中壓設(shè)備的應(yīng)用，三區(qū)的重點是低壓用戶的應(yīng)用安全。在分析全網(wǎng)拓?fù)鋺?yīng)用的過程中，需要在全網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上采用實時數(shù)據(jù)展開劃分，這是智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的核心內(nèi)容。在全網(wǎng)分析的過程中，需要對一區(qū)、三區(qū)展開協(xié)同分析，一區(qū)主要負(fù)責(zé)開關(guān)到變壓器中的拓?fù)浞治觯齾^(qū)主要負(fù)責(zé)變壓器到用戶的協(xié)同分子。這種方式能夠保證數(shù)據(jù)協(xié)同分析的全面性以及實時性。

對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的中壓故障展開處理，一區(qū)主要負(fù)責(zé)收集智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的故障指示信號、進(jìn)線開關(guān)、斷路跳閘等，根據(jù)其中的信號模型展開分析，這種方式能夠?qū)⒐收洗_定在一定區(qū)域中，同時展開故障隔離。同時將故障信息傳輸?shù)饺齾^(qū)配電網(wǎng)中，該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對故障展開搶修調(diào)度，其中的停電模塊根據(jù)一體化的電網(wǎng)模型，對停電設(shè)備、停電用戶、停電區(qū)域以及停電時間展開分析，幫助搶修決策[1]。

第三，對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的可靠性展開分析，為了保證智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中一區(qū)的運行質(zhì)量，需要對其中業(yè)務(wù)展開等級分析處理，其中主要包括故障搶修、恢復(fù)供電等，在此過程中都需要采用可靠性分析的方式。可靠性分析主要包括智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中負(fù)荷損失的分析、保供電的分析、重要用戶的分析、停電用戶數(shù)的分析以及停電頻度的分析等方面內(nèi)容。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中負(fù)荷損失情況主要來源于一區(qū)，其他類型的分析主要來源于三區(qū)，這種方式能夠為負(fù)荷轉(zhuǎn)供、搶修等業(yè)務(wù)提供條件。

2 智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的技術(shù)方案設(shè)計

2.1 信息集成技術(shù)

信息集成技術(shù)是智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的主要功能，能夠提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的完整性，我國電網(wǎng)公司最近將研究重點放在配電自動化中，在此基礎(chǔ)上開展了各種操作實驗，其中信息交互主要包括智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)交互技術(shù)的規(guī)范、智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)信息交互的一致性測試、智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的總線功能規(guī)范、數(shù)據(jù)一致性表達(dá)等。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的第三區(qū)域主要負(fù)責(zé)信息平臺建設(shè)，在SOA基礎(chǔ)上，遵循IEC61970以及IEC61968中的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開，該種平臺的建設(shè)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)充性。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中信息憑條的核心內(nèi)容就是電網(wǎng)信息資源的整合以及信息服務(wù)。電網(wǎng)信息資源整合是對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中電網(wǎng)設(shè)備、用戶資源信息的名稱，其中主要包括地理信息、電氣設(shè)備信息、參數(shù)信息、電力設(shè)備臺賬信以及圖形資源信息等[2]。

智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)是一個配電業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過分析平臺接口服務(wù)中的相關(guān)信息，為智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)提供一定的信息支持，同時還能夠參與配電網(wǎng)的相關(guān)業(yè)務(wù)。

2.2 二次安全防護(hù)技術(shù)

二次安全防護(hù)技術(shù)的應(yīng)能夠保證智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在實際運行中的安全性，在此過程中，配電終端系統(tǒng)以及調(diào)度系統(tǒng)采用單向認(rèn)證的防護(hù)技術(shù)，在非對稱加密技術(shù)的基礎(chǔ)性展開身份認(rèn)證。最終完成對系統(tǒng)參數(shù)的控制以及報文的完整性，同時對用戶的身份展開鑒別，添加相應(yīng)的時間標(biāo)簽。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中安裝了相應(yīng)的安全模塊，能夠?qū)χ悄芘潆娋W(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)控制命令的參數(shù)展開簽名，最終達(dá)到智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)身份鑒別的目的，提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在實際運行中的完整性。另外，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的配電終端系統(tǒng)、故障指示系統(tǒng)在連接到智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的過程中，必須基于其一定的安全防護(hù)措施，并安裝國家認(rèn)證的隔離裝置。

2.3 大數(shù)據(jù)采集技術(shù)

智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)采集技術(shù)在實際應(yīng)用中主要存在以下特點，第一，數(shù)據(jù)采集量較大，采集的效率較低，目前中型采集系統(tǒng)的采集量已經(jīng)在20萬點以上。第二，主站設(shè)備與終端設(shè)備之間直接通信，其中通信鏈路的數(shù)量隨著監(jiān)控設(shè)備數(shù)量的提升而增加。在此過程中，由于智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)具有多通道、頻率低以及多鏈路等特點，因此在配電網(wǎng)前置通道中主要采用epoll多路復(fù)用I/O技術(shù)，該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中能夠處理大量的信息，是Linux2.6中新能最好的通知技術(shù)。D5000平臺在實際運行過程中正在研究分布式的數(shù)據(jù)采集功能，這種方式能夠有效提升數(shù)據(jù)采集的效率，符合智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)一體化的要求。該項技術(shù)將集群技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在其中，能夠?qū)χ悄芘潆娋W(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)展開劃分，將其分割成幾個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)在實際運行中相互配合，共同完成智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作。

由此可以看出，在智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集的過程中采用分布式數(shù)據(jù)采集功能，能夠有提升數(shù)據(jù)的處理能力，同時還能夠提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的擴(kuò)展性以及可靠性，具有較高的實際應(yīng)用價值[3]。

2.4 饋線自動化技術(shù)

智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中饋線自動化技術(shù)在實際應(yīng)用中主要利用通信手段，并使配電終端以及配電主站相互配合，保證智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)在出現(xiàn)運行故障時，能夠在第一時間采集到相應(yīng)的故障信息，進(jìn)而提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的整體運行效率。饋線自動化技術(shù)是智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，在近幾年已經(jīng)取得了一定的應(yīng)用效果，但是由于智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此仍然需要在實施問題的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的解決方案。

例如，在完善饋線自動化技術(shù)的過程中，可以從以下兩方面展開，第一，將故障發(fā)生的時間以及故障信號詳細(xì)的記錄下來，并根據(jù)時間先后的順序展開制定。第二，將信息信號與終端設(shè)備的運行狀態(tài)相互結(jié)合，查閱相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，確定其中可能存在的錯誤信息，以及漏報的數(shù)據(jù)等。例如，將故障根據(jù)所在的環(huán)網(wǎng)展開分組，計算其中的隔離方案以及恢復(fù)方案。在解決同一環(huán)網(wǎng)這種出現(xiàn)的故障時，不能采用直接連接饋線的方式解決。在恢復(fù)健全區(qū)域供電的過程中，需要根據(jù)負(fù)荷的重要性劃分等級，根據(jù)饋線情況、負(fù)荷預(yù)測以及狀態(tài)數(shù)據(jù)等方面制定出較為科學(xué)的健全方案。

2.5 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)在實際應(yīng)用過程中能夠?qū)⒃搮^(qū)域中的地理背景信息、空間信息以及拓?fù)湫畔⑾嗷ト诤希渲械乩肀尘靶畔⒅饕捎媒鹱炙衅降姆椒ǎ瑢㈦娋W(wǎng)空間中的信息展開傳輸，電網(wǎng)空間信息采用矢量圖形的方式，將其中的地理背景信息封裝成控件，并對其展開發(fā)布。電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒛Ｐ椭饕捎肅IM以及SVG等方式對外展開信息發(fā)布，GIS在實際應(yīng)用中主要的應(yīng)用方式為兩種，一種是GIS控件的方式，另一種為在地理資源信息使用的基礎(chǔ)上，采用GIS平臺提供一定的測繪圖以及航拍圖，但是電網(wǎng)設(shè)備走徑由相關(guān)人員手工繪制。智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中已經(jīng)提出了“瘦”的空間數(shù)據(jù)理念，將實時數(shù)據(jù)應(yīng)用在其中，建立起相應(yīng)的GIS平臺，通過該平臺將以上三種類型的矢量信息轉(zhuǎn)化成矢量圖形，并將矢量圖形切分成金字塔以及電網(wǎng)柵格的形式。

2.6 配電網(wǎng)智能分析技術(shù)

在對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)展開分析的過程中，主要通過配電網(wǎng)分析軟件的方式，該種類型軟件在實際分析中應(yīng)用的最大特點就是能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)展開實時處理，確定智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的運行安全與運行狀況，根據(jù)分析結(jié)果制定出相應(yīng)的優(yōu)化方案。在此過程中，需要提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)測量質(zhì)量，在測量過程中，要從空間、時間維度風(fēng)方面展開測量，保證智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)測量的全面性。其中時間維度能夠確定智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)未來的變化趨勢，空間維度能夠提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的覆蓋面積，利用電量數(shù)據(jù)以及負(fù)荷數(shù)據(jù)，解決實施數(shù)據(jù)采集中存在的問題，最終達(dá)到提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計質(zhì)量的目的[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著人們對智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的關(guān)注程度越來越高，如何提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點問題。本文通過研究智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中的技術(shù)方案設(shè)計發(fā)現(xiàn)，對其進(jìn)行研究，能夠有效提升智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果，同時還能提升其中各項技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。由此可以看出，研究智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)的方案設(shè)計，能夠為今后智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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